【摘 要】
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岩土锚固技术广泛应用于边坡加固和滑坡治理工程中,通常设计的锚杆（含锚索）都属于摩擦型锚杆,对于软弱锚固地层,其锚杆极限抗拔力严重不足,预应力损失明显,如何提高软弱地层的锚固力事关工程成败和技术关键。当前,桩基挤扩技术日益成熟,经设备小型化改造可以用于软弱地层锚杆钻孔挤扩,形成一种挤扩锚杆新结构,从而改变传统摩擦型锚杆为端承型或承压型锚杆。该新型挤扩锚杆结构优势明显,但其工程应用还刚起步,多处于理论
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岩土锚固技术广泛应用于边坡加固和滑坡治理工程中,通常设计的锚杆（含锚索）都属于摩擦型锚杆,对于软弱锚固地层,其锚杆极限抗拔力严重不足,预应力损失明显,如何提高软弱地层的锚固力事关工程成败和技术关键。当前,桩基挤扩技术日益成熟,经设备小型化改造可以用于软弱地层锚杆钻孔挤扩,形成一种挤扩锚杆新结构,从而改变传统摩擦型锚杆为端承型或承压型锚杆。该新型挤扩锚杆结构优势明显,但其工程应用还刚起步,多处于理论分析和模型验证阶段。目前缺乏系统研究,尤其是对其挤扩施工工艺、锚固机理、荷载传递及孔周岩土状态变化等尚未研究完善。本文结合理论研究、现场试验和数值模拟等方法,对新型挤扩锚杆承载特性开展研究,具有重要的工程意义和学术价值。其主要研究内容和结论如下:（1）通过分析挤扩锚杆在竖向拉拔承载作用下的孔周岩土破坏状态,提出了挤扩锚杆侧摩阻力有效长度的概念,并基于滑移线理论及虚功原理,得出了挤扩锚杆抗拔极限承载力计算方法及公式,完善了挤扩锚杆基础理论研究。（2）通过现场施工工艺试验,成功解决了工程现场挤扩成孔关键技术,并总结了锚孔挤扩施工工艺流程。同时,结合理论计算与设备标定,提出了一种实时准确量测锚杆钻孔挤扩孔径的方法,不仅能保证挤扩质量又能指导施工作业以满足设计要求。（3）基于数值分析方法,对不同挤扩体结构类型的锚杆展开研究,总结了挤扩锚杆的竖向拉拔承载特性和荷载传递规律,定性分析了挤扩锚杆和支盘周围岩土体的应力、应变及塑性区分布等变化趋势,揭示了不同挤扩体角度、直径、数量、间距、埋深等条件参数对挤扩锚杆抗拔承载能力的影响规律,并归纳出单挤扩体锚杆、双挤扩体锚杆及多挤扩体锚杆的地基土破坏模式。（4）研究发现,挤扩单盘、双盘、三盘锚杆的抗拔承载力分别约为普通锚杆的1.6倍、2.1倍、2.7倍。在合理控制盘间距的前提下,支盘数量越多,锚杆的承载能力更突出,对位移的控制作用也更为有效,但在考虑增加挤扩支盘数的同时还需要权衡经济投入和施工效率等。最佳盘间距布置为4D～6D,能在有限深度范围内最大程度地发挥每个盘体承载效果。在抗拔承载过程中,不同埋深的挤扩盘承载能力的发挥具有一定的时序性,盘体埋深越大,对于承载作用的滞后效果越明显,但达到极限承载状态后所有盘体发挥的抗拔能力相当。拉裂屈服区的出现标志着挤扩锚杆从压密阶段过渡到剪切张拉阶段,而挤扩体下承载面的整体拉裂屈服也代表着锚杆从剪切张拉阶段进入到破坏阶段。
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