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[分享]一种高效经济的抗浮设计技术——抗拔锚杆
随着经济的开展、城市人口密度的不时增加，公开空间的开发和应用越来越遭到注重，公开室的埋深也越来越大，因而建筑物的抗浮问题也越来越突出，特别在水网密布交错或者滨海地带，由于公开水位普通比拟高，公开室的抗浮设计成为影响工程平安和造价的重要问题。
普通来说，工程中抗浮设计办法大致采用3种，配重法、抗拔桩、抗拔锚杆。配重法主要是经过增加底板或者顶板的重量去均衡公开水的浮力，施工比拟简单，但是造价相对较高。抗拔桩普通设计准绳是柱底打桩，做法与承压桩相似，但由于地库普通柱距较大，跨中经过底板变形传送水浮力，所以普通需求底板有足够的刚度，因而板厚以及配筋都不会很小，此种办法同配重法一样，需求投入较高本钱，工期较长，经济效益较低。与采用抗拔桩比起来，只需土体散布适宜岩石层埋藏较浅，抗拔锚杆(见下图)可以有效的缩短工程工期(施工简单)以及降低造价,再加上其施工机械小，灵敏便利，可以在窄小空间内作业，这也成为它备受认可的优势之一。锚杆抗浮作为公开室抗浮设计的一种重要途径和手腕，越来越多地被应用于岩石地基的工程场地中。
关于锚杆本身的抗拔承载力计算，普通参考3本标准：
01
《建筑地基根底设计标准》GB 50007-2011
02
《岩土锚杆(索)技术规程》CECS 22:2005
03
《建筑边坡工程技术标准》GB 50330-2013
与《岩土锚杆(索)技术规程》的公式相比，明显《建筑边坡工程技术标准》锚杆杆体的抗拉平安系数更高。所以综合两本标准，关于锚杆钢筋截面面积笔者按后一本标准请求取值。
锚杆体长度确实定3本标准都有公式计算，关于锚杆锚固体与岩土间的锚固长度经过计算比照，依然以《建筑边坡工程技术标准》请求更高。所以，普通工程中，笔者在设计锚杆时均按《建筑边坡工程技术标准》标准执行，这里也引荐给大家。
固然抗拔锚杆在工程上得到了越来越多的应用，但是总体来说，抗浮锚杆公开室整体协同设计办法的研讨还处于起步阶段，研讨的成果相对匮乏。目前国内对立浮锚杆的设计常常采用简单的假定，处置上也比拟粗糙。锚杆刚度研讨根本处于起步阶段，研讨成果不多。由于锚杆抗拉刚度的不肯定性，在以往的工程设计中，我们普通不思索主体构造与锚杆的协同作用，疏忽上部构造配重对立浮的有利作用，常常仅依据锚杆附属面积乘以水头高度(这里的水头高度普通指抗浮水位的水浮力扣掉底板自重换算出来的水头高度)来肯定锚杆的抗浮设计值，这种传统且激进的设计，设置的锚杆数量常常比实践需求的要多得多，也就经济性较差。假如处理了锚杆刚度这个瓶颈，则能够将锚杆与公开室构造树立整体模型，思索其协同作用，从而精确剖析出锚杆和公开室底板的受力状态，完成优化设计。
普通来说，经过对目前国内外关于锚杆的工作机理、受力变形特征和毁坏形式的研讨材料及实验数据能够得出如下结论：由于锚筋与砂浆之间的粘结力普通比拟容易保证，因而假定两者共同变形。锚杆弹性变形主要表现为锚固体的弹性变形;锚杆的塑性变形主要表现为锚固体与岩土体之间的塑性变形，所以锚杆的变形应为弹塑性变形。锚杆在极限承载下的弹塑性变形也就是我们所谓的锚杆刚度。从理论公式能够推导出锚杆的刚度由锚杆的拉力除以锚杆的总的位移值求得：K=P/ω。这个刚度根本是基于锚杆的弹性变形以及锚固体与砂浆协同变形得出的。
而经过实验考证我们发现，锚杆的变形由弹性和塑性两局部组成，下面给一组锚杆实验结果：
依据屡次现场实验证明，理论公式与实验数据的弹性变形量吻合的较好，但是塑性变形也不容无视，普通塑性位移占总位移量比值有25%左右。另外，由于水浮力是一个长期循环往复的受力方式，锚固体与岩石的蠕变效应也会加大实践的位移量，因而应思索长期效应对锚杆的刚度停止折减，详细折减的度也需求长期工程检测的积聚，实践可查材料较少。普通工程中经过K=P/ω肯定锚杆理论刚度值，再思索到塑性变形以及蠕变效应，对刚度停止30%左右的折减。
锚杆刚度肯定之后，能够输入模型停止公开室整体协同设计，经过有限元算法剖析出锚杆的受力和变形，控制变形和最大抗拔力，优化锚杆的布置计划到达平安经济的构造设计。
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