螺旋锚基础工程应用技术探讨

螺旋锚基础工程应用技术探讨螺旋锚基础作为一种原状土基础，具备施工快捷、机械化程度高、环境影响小等特点，适用于我国青藏高原冻土区。该冻土区输电塔螺旋锚基础适宜采纳螺旋锚倾斜布置形式，承台采纳钢筋混凝土预制或钢制的结构，这种型式结构简单、受力清楚，可有效发挥螺旋锚承载特性及其承载优势。输电杆基础螺旋锚适宜采纳竖直或小角度倾斜的布置形式，同时承台具备水平承载和抵抗倾覆弯矩作用的能力，基础按最不利状态进行设计，实行涂覆防腐蚀涂层、预留腐蚀裕量等防腐设计措施。在青藏高原输电线路工程中具备较好的应用前景。螺旋锚基础是一种由螺旋锚、上部承台等构件组成的基础型式，利用深层土体抵抗上部结构作用的锚固结构体，其中螺旋锚是由锚杆、锚板（又称锚叶或锚盘）、锚头等构成（如图 1 所示）。螺旋锚施工时不必开挖基坑，通过锚杆施加扭矩，将螺旋状锚板旋拧至较深土体中，对土体的扰动小，能充分发挥原状土体固有强度，提高承载能力。1833 年，螺旋锚最先使用在英格兰潮汐内湾作为灯塔基础。有关理论及设计计算讨论方面，Wilson（1950 年）开展螺旋锚承载力与沉降方面讨论，提出了扭矩和桩的承载力的关系以及设计公式[3]。Meyerhof（1968 年）对螺旋桩的承载力问题提出了塑性理论，并提出了抗拔力的计算公式 [4]。G.H.Johnston 等人（1974 年）在多年冻土层中开展了螺旋锚试验讨论，分析了承载机理[5]。M.P.Mitsch 等人（1985 年）分析了螺旋锚在砂土、粉土和粘 土 中 的 抗 拔 性 能 ， 提 出 了 设 计 方 法 [6] 。 20 世 纪 90 年 代 ，S.NarasimhaRao 等人对螺旋锚在粘土及淤泥中的力学性能进行了试验讨论[7]；AshrafGhaly 等人分析了锚叶形状、砂特性、安装深度等因素对螺旋锚安装扭矩值的影响，并建立了安装扭矩计算理论模型，以及安装扭矩与抗拔承载力间的关系，完成了不同密实度砂土、倾斜度锚杆抗拔试验，讨论了承载机理，提出了斜锚的抗拔承载计算方法[8-9]。至此，有关螺旋锚的理论讨论成果初步形成了比较完整的体系。工程应用方面，二十世纪五十年代螺旋锚渐渐在国外进展成为工程中的有用技术。A.B.Cha-nee 公司在输电线塔的基础工程中采纳螺旋锚，1959 年制定了第一个有关螺旋锚的标准，螺旋锚标准化技术逐步形成。目前，在美国、加拿大、墨西哥、澳大利亚等国家，螺旋锚广泛应用于工程施工。前苏联在 20 世纪 60 年代也开始将螺旋锚应用于桅杆和塔的基础[2]。我...