Файл: Рис. 13 Последовательность устройства опускного колодца.docx

По схеме взаимодействия с грунтом анкеры разделяют на назем­ные и заглубленные. Наземные (гравитационные) анкеры применя­ют главным образом как временные. Конструкции их довольно разнообразны. Простейшая из них представляет железобетонную плиту с гладкой подошвой. Плита укладывается на спланирован­ную поверхность грунта или в небольшое углубление. Лучший эффект достигается, когда поверхность подошвы плиты имеет шипы ступенчатой формы. Наземные анкеры как бы выполняют функ­ции тяжелого якоря.

Заглубленные анкеры находятся внутри массива и работают за счет сопротивления грунта. Конструктивно заглубленный анкер состоит из трех основных частей: оголовка, анкерной тяги и анкер­ной заделки. Оголовок воспринимает усилие от конструкции, Кото­рую крепит анкер, анкерный тяж передает это усилие на безопасное расстояние в толщу грунта, анкерная заделка обеспечивает даль­нейшую передачу усилия с тяги на окружающий грунт. В зависимо­сти от способа устройства заделки заглубленные анкеры бывают засыпными, буровыми, инъекционными, забивными, завинчиваю­щимися и т. д. Наиболее прогрессивными и надежными считаются инъекционные предварительно напряженные анкеры.

Инъекционный предварительно напряженный анкер представля­ет собой устройство, один конец которого закрепляется в грунте путем инъекции под давлением цементного, силикатного или поли­мерного раствора, а другой после предварительного напряжения фиксируется на удерживаемом сооружении. Скважины для инъекци­онных анкеров пробуриваются или пробиваются ударными механи­змами. В качестве тяжей применяют сплошные металлические стержни, трубы, тросы и т. д. Для подачи инъекционного раствора в буровую полость к анкерной тяге прикрепляют инъекционные трубки. Если анкерной тягой служит металлическая труба, то ее используют для подачи твердеющего раствора в скважину, для чего в зоне заделки труба имеет отверстия для выпуска раствора в грунт. Подъему раствора из зоны заделки вверх по скважине препятствует особое устройство — пакер (рис. 13.16).



Рис. 13.16. Инъекционный анкер:

1 — головка; 2 — анкеруемая конструкция; 3 — скважина; 4 — анкерная тяга; 5 - пакер; 6—зона инъекцированного грунта (корень);

7 — состав для защиты тяги от коррозии

Предварительное натяжение анкеров производят для предотв­ращения или максимального ограничения перемещений анкеруемой конструкции. Натяжение обычно осуществляют с помощью дом­кратов.

---

При устройстве анкеров проводят пробные, контрольные и при­емочные испытания. Пробные испытания выполняют на опытной площадке проектиру­емого сооружения для опреде­ления применимости выбран­ного типа и конструкции ан­кера, уточнения технологии устройства анкера и его несу­щей способности по грунту.

Испытанию подвергаются 3…5 анкеров. При контрольных испытаниях определяют соответствие фактической несущей способности рабочих анкеров расчетной нагрузке, заложенной в проекте. Число контрольных испытаний должно составлять не менее 10 % общего числа устанавливаемых анкеров.

При приемочных испытаниях определяют пригодность анкера к эксплуатации. Если при выдержке во времени на испытательной нагрузке, превышающей рабочую, разность деформаций в интерва­лах времени остается одинаковой или уменьшается, то анкер счита­ете пригодным. Приемочным испытаниям подвергаются все ан­кер, кроме прошедших контрольные испытания.

Расчет анкеров. Допускаемые усилия на анкер определяются прочностью материала анкерной тяги и несущей способностью зоны заделки анкера в грунте.

Сечение анкерной тяги рассчитывается обычными методами со­противления материалов. Для расчетов анкерной заделки существу­ют инженерные методики, рассматриваемые в специальной литера­туре. Ориентировочно несущую способность анкера по грунту мож­но определить по методике расчета несущей способности свай как сумму сопротивлений по торцу и боковой поверхности зоны заделки:

F_d =_c [0,25_cR (D²_k – d_c²) R + _cf D_k l_k f, (13.7)

где _c , _cR , _cf , — коэффициенты условий работы, принимаемые по СНиП 2.02.03 — 85 п. 4.5 и табл. 3 п. 4.2; D_k — диаметр заделки, м, принимаемый для безынъекционных анкеров равным d_c, а для инъе­кционных — 3 d_c, d_c — начальный диаметр скважины, м; R и f — удельные сопротивления по торцу и боковой поверхности анкерной заделки, кПа, принимаемые как для свай по табл. 11.1 и 11.2;

l_k — длина заделки анкера, м

Институт «Фундаментпроект» рекомендует определять несущую способность анкера, пренебрегая сопротивлением грунта по торцу заделки, а сопротивление трению по ее боковой поверхности прини­мать с учетом напряженного состояния окружающего анкер грунта, которое зависит от избыточного давления при инъецировании це­ментного раствора:

---

F_d = k m_p d_c l_k p_k tg_I , (13.8)

где k = 0,6 — коэффициент однородности грунта; m_p — коэффици­ент, учитывающий напряженное состояние окружающего грунта в зависимости от давления при инъецировании и принимаемый для песков 0,5, для глин различной консистенции — 0,4...0,2; d_c — диа­метр скважины; p_k — избыточное давление в зоне заделки при инъецировании; _I — расчетное значение угла внутреннего трения грунта в зоне заделки анкера.

Изложенные методики определения несущей способности анке­ров по грунту используют только для предварительных расчетов. Окончательные размеры зоны заделки назначаются после проведе­ния испытаний опытных анкеров. Как правило, она принимается в пределах 4...5 м в песчаных грунтах и 5...7 м в глинистых. Расстояние между анкерами в зоне заделки принимается не менее 1,5м, с тем чтобыих взаимное влияние не слишком сказывалось на несущей способности анкеров.

---