充气膨胀控制型锚杆作为一种新型结构的锚杆,是在充气锚杆的基础上经过改良加工而成。其基本原理是:利用软土在外力作用下可产生较大变形的特点,通过锚杆内部的气体膨胀装置挤压锚杆钢片与土体接触产生较大的摩阻力,以此提供锚杆的锚固力,从而达到锚固的效果。这种新型锚杆较传统注浆锚杆而言,适用性更强、经济性更好、更加符合基坑支护的技术要求、应用前景更加广阔。在岩土工程实际施工中,由于地质条件的不同,支护环境和空间变得复杂多样,传统锚杆的局限性逐渐显露出来,例如,锚固力不易控制且锚固力较小、无法重复利用、锚杆成本较高、侵占周边地下空间、不适用于软土基坑支护等。鉴于上述原因,近年来,随着工艺的不断变革,锚杆的种类逐渐增多,各种新型锚杆相继问世,例如螺旋锚杆、伞状自扩锚杆、水泥卷锚杆、压力分散型锚杆以及充气锚杆等。本文中提出的充气膨胀控制型锚杆属于膨胀摩擦锚杆,其结构主要由挤土装置(四片钢片)、膨胀装置(气囊)、传力装置(四根拉杆)、充气装置(空气压缩机)、控制装置(气压表)等五部分组成。充气膨胀控制型锚杆既具有一般摩擦型锚杆的基本作用,还能够回收再利用且锚固力可控、成本低、使用方便、结构简单,在软土中能承受较大围岩变形并且持续维持膨胀作用。由于充气膨胀控制型锚杆众多优点,故而一经问世便备受青睐,杨学祥副教授及其团队已被授权该项发明专利,并应用于工程实际,取得了阶段性的成果,为充气膨胀控制型锚杆在基坑支护工程中的实际应用奠定了基础。但是,锚杆支护在工程应用中的理论研究滞后于工程实践是不争的事实,本文要进行了以下研究:改良试验方案,引进新的试验工具及实验设备;通过现场试验以及理论分析,研究了充气膨胀控制型锚杆在黏性土条件下的锚固力的形成机理,介绍了该锚杆的工作原理以及独特的结构特点;结合现场数据对其进行综合评价,为其实际应用和理论研究提供参考和借鉴;通过现场试验,分析充气膨胀控制型锚杆的极限拉拔力与锚杆位移、气囊压强以及锚杆钢片表面所受土压力的关系;对充气膨胀控制型锚杆锚固力计算方法进行推导,并结合试验数据分析充气膨胀控制型锚杆锚固力产生的因素;将锚杆锚固力的计算值与试验值对比分析,验证了锚固力推导公式的准确性,为充气膨胀控制型锚杆的推广和应用提供参考和理论支持。