錨桿與土釘?shù)膮^(qū)別

　一、土釘與錨桿的相關(guān)概念： 　　1.錨桿：將拉力傳至穩(wěn)定巖土層的構(gòu)件。當(dāng)采用鋼絞線或高強(qiáng)鋼絲束作桿體材料時(shí)，也可稱為錨索。
　　2.土層錨桿：錨固于土層中的錨桿?！∮稍O(shè)置于鉆孔內(nèi)、端部伸入穩(wěn)定土層中的鋼筋或鋼絞線與孔內(nèi)注漿體組成的受拉桿體。
　　3.巖石錨桿：錨固于巖層內(nèi)的錨桿。
　　4.系統(tǒng)錨桿：為保證邊坡整體穩(wěn)定，在坡體上按一定格式設(shè)置的錨桿群。 為使圍巖整體穩(wěn)定，在隧洞周邊上按一定格式布置的錨桿群。
　　5.錨桿擋墻：用水泥砂漿把鋼桿或多股鋼絲索等錨固在巖土中作為抗拉構(gòu)件以保持墻身穩(wěn)定，支擋土體的擋墻。
　　6.土釘墻：采用土釘加固的基坑側(cè)壁土體與護(hù)面組成的支護(hù)結(jié)構(gòu)。
　　7.土釘：用來加固或同時(shí)錨固現(xiàn)場原位土體的細(xì)長桿件。通常采取土中鉆孔、置入變形鋼筋（即帶肋鋼筋）并沿孔全長注漿的方法做成。土釘依靠與土體之間的界面粘結(jié)力或摩擦力，在土體發(fā)生變形的條件下被動受力，并主要承受拉力作用。土釘也可用鋼管、角鋼等作為釘體，采用直接擊入的方法置入土中。　土釘可被視為小尺寸的被動式錨桿（部份類似于全長粘結(jié)型錨桿），分為鉆孔注漿釘與擊入釘兩種，土釘材料為角鋼、圓鋼、鋼筋或鋼管。――《巖土錨固技術(shù)手冊》
　　二、土釘與錨桿結(jié)構(gòu)：
　　錨桿沿全長分為自由段和錨固段，在擋土結(jié)構(gòu)中，錨桿作為樁、墻等擋土構(gòu)件的支點(diǎn)，將作用于樁、墻上的側(cè)向土壓力通過自由段、錨固段傳遞到深部土體上。除錨固段外，錨桿在自由段長度上收到同樣大小的拉力；但是土釘所受的拉力沿其整個長度都是變化的，一般是中間大，兩頭小，土釘支護(hù)中的噴混凝土面層不屬于主要擋土部件，在土體自重作用下，它的主要作用只是穩(wěn)定開挖面上的局部土體，防止其崩落和受到侵蝕。土釘支護(hù)是以土釘和它周圍加固了的土體一起作為擋土結(jié)構(gòu)，類似重力式擋土墻。
　　另外，錨桿一般都在設(shè)置時(shí)預(yù)加拉應(yīng)力，給土體以主動約束；而土釘一般不加預(yù)應(yīng)力的，土釘只有在土體發(fā)生變形以后才能使它被動受力，土釘對土體的約束需要以土體的變形作為補(bǔ)償，所以不能認(rèn)為土釘那樣的筋體具有約束機(jī)制。其次，錨桿的設(shè)置數(shù)量通常有限，而土釘則排列較密，在施工精度和質(zhì)量要求上都沒有錨桿那樣嚴(yán)格。當(dāng)然錨桿中也有不加預(yù)應(yīng)力并沿通長注漿和土體粘結(jié)的特例，在特定的布置情況下，也就過渡到土釘上了。
　　三、土釘與錨桿工作機(jī)理
　　1.　土釘是被動受力，即土體發(fā)生一定變形后，土釘才受力，從而阻止土體的繼續(xù)變形；土體的抗剪強(qiáng)度較低，抗拉強(qiáng)度幾乎可以忽略，但土體具有一定的結(jié)構(gòu)整體性，在基坑開挖時(shí)，可存在使邊坡保持直立的臨界高度，但在超過這個深度或有地面超載時(shí)將會發(fā)生突發(fā)性的整體破壞。一般護(hù)坡措施均基于支擋護(hù)坡的被動制約機(jī)制，以擋土結(jié)構(gòu)承受其后的土體側(cè)壓力，防止土體整體穩(wěn)定性破壞。土釘墻技術(shù)則是在土體內(nèi)放置一定長度和分布密度的土釘體與土共同作用，彌補(bǔ)土體自身強(qiáng)度的不足。因此通過以增強(qiáng)邊坡土體自身穩(wěn)定性的主動制約機(jī)制為基礎(chǔ)的復(fù)合土體。不僅效地提高了土體的整體剛度，彌補(bǔ)了土體抗拉、抗剪強(qiáng)度低的弱點(diǎn)。通過相互作用、土體自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度潛力得到充分發(fā)揮，改變了邊坡變形和破壞的性狀，顯著提高了整體穩(wěn)定性，更重要的是土釘墻受荷載過程中不會發(fā)生素土邊坡那樣的突發(fā)性塌滑，土釘墻不僅延遲塑性變形發(fā)展階段，而且具有明顯的漸進(jìn)性變形和開裂破壞，不會發(fā)生整體性塌滑。
　　土釘在復(fù)合土體內(nèi)的作用有以下幾點(diǎn)：
　?。?）土釘對復(fù)合土體起箍束骨架作用制約土體變形并使復(fù)合土體構(gòu)成一個整體。
　?。?）土釘與土體共同承擔(dān)外荷載和土體自重應(yīng)力，土釘起分擔(dān)作用，由于土釘有很高的抗拉抗剪強(qiáng)度，所以土體進(jìn)入塑性狀態(tài)后，應(yīng)力逐漸向土釘轉(zhuǎn)移，土釘分擔(dān)作用更為突出。
　　（3）土釘起著應(yīng)力傳遞與擴(kuò)散作用推遲開裂區(qū)域的形成和發(fā)展。
　　（4）坡面變形的約束作用，在坡面上設(shè)置的與土釘在一起的鋼筋網(wǎng)噴射砼面板限制坡面開挖卸荷而膨脹變形，加強(qiáng)邊界約束的作用。
　　2.　錨桿是主動受力，即通過對錨桿施加預(yù)應(yīng)力，在基坑未開挖前就限制土體發(fā)生過大變形；
　　四、受力范圍
　　1.　土釘是被動受力，即土體發(fā)生一定變形后，土釘才受力，從而阻止土體的繼續(xù)變形；全長受力，不過受力方向分為兩部分，潛在滑裂面把土釘分為兩部分，前半部分受力方向指向潛在滑裂面方向，后半部分受力方向背向潛在滑裂面方向；
　　2.　錨桿是主動受力，即通過對錨桿時(shí)間預(yù)應(yīng)力，在基坑未開挖前就限制土體發(fā)生過大變形；前半部分為自由端，后半部分為受力段，所以有時(shí)候在錨桿的前半部分不充填砂漿。
　　五、應(yīng)用領(lǐng)域：
　　1.　土釘墻的應(yīng)用領(lǐng)域
　　土釘墻不僅應(yīng)用于臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)，而且也應(yīng)用于永久性構(gòu)筑物，當(dāng)應(yīng)用于永久性構(gòu)筑物時(shí)，宜增加噴射砼面層的厚度并適當(dāng)考慮其美觀，目前土釘墻的應(yīng)用領(lǐng)域主要有：
　?。?）托換基礎(chǔ)
　?。?）基坑支擋或豎井
　　（3）斜坡面的擋土墻
　?。?）斜坡面的穩(wěn)定
　?。?）與錨桿擋墻結(jié)合作斜面的防護(hù)
　　鉆孔注漿型土釘墻系逐層向下開挖方式，每一臺階高度為1～2米，在施工土釘桿、面層噴射砼期間，坡段處無支撐狀態(tài)下需能保持自立穩(wěn)定，因此主要適用于：
　?。?）有一定粘結(jié)性的雜填土、粘性土、粉土、黃土與弱膠結(jié)的砂土邊坡。
　?。?）適用于地下水位低于開挖層或經(jīng)過降水使地下水位低于開挖標(biāo)高的情況。
　?。?）對于標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)（N）低于10擊的砂土邊坡采用土釘法一般不經(jīng)濟(jì)。
　?。?）對于朔性指數(shù)Ip>20的土，必須注意仔細(xì)評價(jià)其蠕變特性后方可采用。
　　（5）對于含水豐富的粉細(xì)砂層，砂卵石層土釘法是不行的。
　?。?）不適用于沒有臨時(shí)自穩(wěn)能力的淤泥土層，流朔狀態(tài)的軟粘土保持成孔時(shí)的孔壁的穩(wěn)定比較困難且界面摩阻力很低，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益不理想，因此也不宜采用。
　?。?）土釘不適宜在腐蝕性土如煤渣、煤灰、爐渣、酸性礦物廢料等土質(zhì)作永久性支擋結(jié)構(gòu)。
　　2.　錨桿的應(yīng)用領(lǐng)域：
　　拉錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu)：由維護(hù)結(jié)構(gòu)體系和錨固體系組成；圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土排樁墻和地下連續(xù)墻；錨固體系分為分為錨桿式和地面拉錨式。需要地基土能提供錨桿較大的錨固力，適用于砂土地基或粘土地基；軟粘土很少使用
　　土釘墻：通過在基坑邊坡中設(shè)置土釘，形成加筋土重力式擋墻起到擋土作用；圍護(hù)基坑深度一般不超過18m，使用期限不超過18個月。適用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、雜填土及非松散砂土、卵石土等，不適用于淤泥雜土及未經(jīng)降水處理地下水位以下的土層地基中的基坑圍護(hù)，錨桿安裝后一般要施加預(yù)應(yīng)力，主動約束擋土結(jié)構(gòu)的變位；土釘一般施加預(yù)應(yīng)力，須借助土體產(chǎn)生小量變位，而使土釘受力后工作，故兩者受力狀態(tài)不同，結(jié)構(gòu)上的要求自然也不同，錨桿只在錨固長度內(nèi)受力，而自由端只起傳力作用；土釘全長受力，故兩者在桿件長度方向上的應(yīng)力分布不同3）、錨桿密度小，每個桿件都是重要的受力部位；土釘密度大，靠土釘?shù)南嗷プ饔眯纬蓮?fù)合整體作用，其中個別土釘發(fā)生破壞或不起作用，對整個結(jié)構(gòu)影響不大4）、錨桿擋墻或錨桿被拉的擋土結(jié)構(gòu)受力較大，要求錨頭特別牢固；土釘面板基本不受力，其錨頭用一小塊鋼板同桿件連接即可5）、錨桿一般較長，直徑較大，所需的各種機(jī)具也一般較大；土釘長度一般短（3～12m），直徑較小，所需的機(jī)具均較靈便　。
　　綜上所述，土釘與錨桿既有區(qū)別又有聯(lián)系，在實(shí)際工作中應(yīng)明確工程要求，結(jié)合工程現(xiàn)況，本著安全、適用、經(jīng)濟(jì)的原則合理選擇支護(hù)方案。