教學(xué)培訓(xùn)課件第三章38錨固工程設(shè)計(jì)

錨固工程設(shè)計(jì)1.錨固工程設(shè)計(jì)1.1錨固的基本概念1巖土錨固：是一種把受拉桿件埋入地層，達(dá)到有效的調(diào)用和調(diào)高巖土的自身強(qiáng)度和自穩(wěn)能力的技術(shù)2斜坡錨固：是巖土錨固中的一種，即它是一種將受拉桿件埋入斜坡中，達(dá)到有效的調(diào)用和提高斜坡自身強(qiáng)度和自穩(wěn)能力的技術(shù)。一、概述2.1錨固的基本概念1巖土錨固：是一種把受拉桿件埋入地層，2錨固工程技術(shù)的發(fā)展世界上最早使用錨桿并以錨桿作為唯一的煤礦頂板支護(hù)方式的國(guó)家。美國(guó)最早開創(chuàng)性地使用錨桿可以追溯到本世紀(jì)30年代初，1943年開始有計(jì)劃有系統(tǒng)地使用錨桿。1947年在原美國(guó)礦務(wù)局研究中心旨在減少頂板事故的努力下錨桿受到普遍歡迎。在不到2年的時(shí)間內(nèi)，錨桿在采礦工業(yè)中得到普及。美國(guó)3.2錨固工程技術(shù)的發(fā)展世界上最早使用錨桿并以錨桿作為唯60年代末發(fā)明樹脂錨固劑，錨桿使用的相當(dāng)一部分比例都是以樹脂錨固劑全長(zhǎng)膠結(jié)的形式。在70年代末，美國(guó)首次將漲殼式錨頭與樹脂錨固劑聯(lián)合使用，使得錨桿具有很高的預(yù)拉力，錨桿的高預(yù)拉力可以達(dá)到桿體本身強(qiáng)度的50%～75%。4.60年代末發(fā)明樹脂錨固劑，錨桿使用的相當(dāng)一部分比例都是以樹脂1952年大規(guī)模使用機(jī)械式端部錨固錨桿（楔縫式、倒楔式、漲殼式），錨固力變化大、支護(hù)剛度小、可靠性差。但最終證明英國(guó)較軟弱的煤系地層不適宜用機(jī)械式錨桿。到60年代中期，英國(guó)逐漸開始不使用錨桿支護(hù)技術(shù)。1987年，由于煤礦虧損，煤礦私有化。英國(guó)煤炭公司參觀澳大利亞煤礦，引進(jìn)澳大利亞錨桿技術(shù)，在全行業(yè)重新推廣錨桿支護(hù)，煤礦開始盈利。英國(guó)5.1952年大規(guī)模使用機(jī)械式端部錨固錨桿（楔縫式、倒楔式、漲殼主要推廣全長(zhǎng)樹脂錨固錨桿，強(qiáng)調(diào)錨桿強(qiáng)度要高。其錨桿設(shè)計(jì)方法是將地質(zhì)調(diào)研、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)、信息反饋等相互關(guān)聯(lián)、相互制約的各個(gè)部分作為一個(gè)系統(tǒng)工程進(jìn)行考察，使它們形成一個(gè)有機(jī)的整體，形成了錨桿支護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。澳大利亞6.主要推廣全長(zhǎng)樹脂錨固錨桿，強(qiáng)調(diào)錨桿強(qiáng)度要高。澳大利亞6.自1932年發(fā)明Ｕ型鋼支架以來，主要采用Ｕ型鋼支架支護(hù)巷道，支護(hù)比重達(dá)到90%以上。自80年代以來，由于采深加大，Ｕ型鋼支架支護(hù)費(fèi)用高，巷道維護(hù)日益困難，開始使用錨桿支護(hù)。80年代初期，錨桿支護(hù)在魯爾礦區(qū)試驗(yàn)成功。德國(guó)7.自1932年發(fā)明Ｕ型鋼支架以來，主要采用Ｕ型鋼支架支護(hù)巷道，國(guó)內(nèi)錨固支護(hù)發(fā)展2個(gè)階段：以1995年引進(jìn)澳大利亞錨桿支護(hù)技術(shù)為分界點(diǎn)。（之前機(jī)械錨固、鋼絲繩砂漿錨桿以及開發(fā)研制的快硬水泥錨桿；之后高強(qiáng)度樹脂錨固錨桿）錨桿支護(hù)理論、錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法、施工機(jī)具、小孔徑預(yù)應(yīng)力錨索加強(qiáng)支護(hù)、錨桿孔徑、錨固劑及錨固方式、監(jiān)測(cè)技術(shù)等均發(fā)生了變化。美國(guó)、澳大利亞接近100%，英國(guó)80%，美國(guó)錨桿支護(hù)為巷道頂板的唯一支護(hù)方式。我國(guó)1995年時(shí)約15.15%，目前約50%。8.國(guó)內(nèi)錨固支護(hù)發(fā)展2個(gè)階段：以1995年引進(jìn)澳大利亞3錨固工程技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用范圍9.3錨固工程技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用范圍9.邊坡穩(wěn)定工程10.邊坡穩(wěn)定工程10.深基礎(chǔ)工程11.深基礎(chǔ)工程11.結(jié)構(gòu)抗傾覆工程12.結(jié)構(gòu)抗傾覆工程12.隧洞加固工程13.隧洞加固工程13.各種構(gòu)筑物穩(wěn)定與錨固14.各種構(gòu)筑物穩(wěn)定與錨固14.其他用途15.其他用途15.錨桿在滑坡治理工程中的應(yīng)用秭歸馬槽嶺滑坡預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁16.錨桿在滑坡治理工程中的應(yīng)用秭歸馬槽嶺滑坡預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁16秭歸鄧家坡滑坡滑坡預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)17.秭歸鄧家坡滑坡滑坡預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)17.深圳梧桐山大道輔道邊坡錨桿擋墻18.深圳梧桐山大道輔道邊坡錨桿擋墻18.二、錨桿類型和結(jié)構(gòu)適用于不同地質(zhì)條件，具有不同功能和用途的錨桿有數(shù)百種。錨桿分類方法按按不同分類原則由很多種。主要的分類有：1、按應(yīng)用對(duì)象分巖石錨桿土層錨桿海洋錨桿2、按預(yù)應(yīng)力分預(yù)應(yīng)力錨桿（主動(dòng)式錨桿）非預(yù)應(yīng)力錨桿（被動(dòng)式錨桿）錨桿類型19.二、錨桿類型和結(jié)構(gòu)適用于不同地質(zhì)條件，具有不同功能和用途的錨3、按錨固機(jī)理分：4、按錨固體形態(tài)分：機(jī)械式錨桿摩擦式錨桿粘結(jié)式錨桿水泥砂漿錨桿、樹脂錨桿管縫式錨桿、水脹式管狀錨桿脹殼式錨桿、楔縫式錨桿圓柱形錨桿端部擴(kuò)大型錨桿連續(xù)球體型錨桿5、按錨固長(zhǎng)度分：全長(zhǎng)錨固式端部錨固式加長(zhǎng)錨固式20.3、按錨固機(jī)理分：4、按錨固體形態(tài)分：機(jī)械式錨桿摩擦式錨桿粘粘結(jié)式錨桿有三大部分組成：桿體，錨頭，錨固體錨桿結(jié)構(gòu)圖二、錨桿類型和結(jié)構(gòu)錨桿結(jié)構(gòu)21.粘結(jié)式錨桿有三大部分組成：桿體，錨頭，錨固體錨桿結(jié)構(gòu)圖二、錨錨頭錨頭位于錨桿的外露端，也稱外錨段，通過它最終實(shí)現(xiàn)對(duì)錨桿施加荷載，并將錨固力傳遞給結(jié)構(gòu)物或圍巖。螺母和墊板是錨頭部分的重要部件。錨桿結(jié)構(gòu)圖22.錨頭錨頭位于錨桿的外露端，也稱外錨段，通過它最終實(shí)現(xiàn)對(duì)錨桿施23.23.24.24.25.25.桿體錨桿作為深入地層的受拉構(gòu)件，它一端與工程構(gòu)筑物連接，另一端深入地層中整根錨桿分為自由段和錨固段，自由段是指將錨桿頭處的拉力傳至錨固體的區(qū)域，其功能是對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力；錨固段是指將桿體與巖土層粘結(jié)的區(qū)域，其功能是將錨固體與土層的粘結(jié)摩擦作用增大，增加錨固體的承壓作用，將自由段的拉力傳至土體深處。組成錨桿必須具備幾個(gè)因素：①一個(gè)抗拉強(qiáng)度高于巖土體的桿體②桿體一端可以和巖土體緊密接觸形成摩擦（或粘結(jié)）阻力③桿體位于巖土體外部的另一端能夠形成對(duì)巖土體的徑向阻力26.桿體錨桿作為深入地層的受拉構(gòu)件，它一端與工程構(gòu)筑物連接，另一自旋樹脂錨桿玻璃鋼錨桿自鉆錨桿管縫錨桿脹殼錨桿無粘結(jié)鋼絞線27.自旋樹脂錨桿玻璃鋼錨桿自鉆錨桿管縫錨桿脹殼錨桿無粘結(jié)鋼絞線2錨固體錨固體將拉力從桿體傳遞到地層。粘結(jié)型錨固體主要有水泥質(zhì)粘結(jié)材料和樹枝類粘結(jié)材料。1、水泥漿或水泥砂漿2、快硬水泥藥卷3、樹脂28.錨固體錨固體將拉力從桿體傳遞到地層。粘結(jié)型錨固體主要有水泥質(zhì)二、錨桿類型和結(jié)構(gòu)錨索結(jié)構(gòu)錨索也是錨桿的一種，具有高承載力。三部分組成：桿體，錨頭，錨固體1-錨墩；2-錨具；3-承壓板；4-支擋結(jié)構(gòu)；5-自由隔離層；6-錨孔；7-對(duì)中支架；8-隔離架；9-鋼絞線；10-束緊環(huán)；11-錨固體（注漿體）；12-導(dǎo)向帽；Lf-自由段長(zhǎng)度；La-錨固段長(zhǎng)度29.二、錨桿類型和結(jié)構(gòu)錨索結(jié)構(gòu)錨索也是錨桿的一種，具有高承載力。二、錨桿類型和結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力錨索類型30.二、錨桿類型和結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力錨索類型30.錨固設(shè)計(jì)就是針對(duì)特定的地層條件和錨固型式，確定錨桿(索)承載能力和錨固長(zhǎng)度。為了使錨索的應(yīng)力能傳人穩(wěn)定的地層，通常采用下列方法來達(dá)到目的：①用極限裝置（例如漲殼式內(nèi)錨頭）把錨索固定在堅(jiān)硬穩(wěn)定的地層中;②用注漿體（例如砂漿、素水泥漿或樹脂類注漿體）把錨固段錨索體與孔壁粘結(jié)在一起；③用擴(kuò)大錨頭鉆孔（例如高壓注漿，擴(kuò)孔）等手段把錨固段固定在穩(wěn)定地層中。由于地層條件千變?nèi)f化，錨桿（索）的錨固性能對(duì)地層性質(zhì)的變化極其敏感，所以不能用一個(gè)簡(jiǎn)單的公式來準(zhǔn)確計(jì)算其錨固力。通常需要通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來確定錨桿（索）在特定地層的錨固力和錨固性能。三、錨固設(shè)計(jì)31.錨固設(shè)計(jì)就是針對(duì)特定的地層條件和錨固型式，確定錨桿(索)承載三、錨固設(shè)計(jì)錨桿（索）錨固設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：①根據(jù)地層情況合理選擇錨桿（索）錨固類型及結(jié)構(gòu)尺寸；②確定錨桿（索）的錨固力設(shè)計(jì)值及預(yù)應(yīng)力量值；③確定錨桿（索）體材料及截面面積；④計(jì)算錨桿（索）注漿體與地層之間的粘結(jié)長(zhǎng)度；⑤計(jì)算錨桿（索）注漿體與錨索體之間的粘結(jié)長(zhǎng)度；⑥確定錨桿（索）錨固段長(zhǎng)度、張拉段長(zhǎng)度及錨固深度；⑦選擇張拉設(shè)備及錨具；⑧確定錨桿（索）的結(jié)構(gòu)形式及防腐措施；⑨確定錨頭的錨固形式及防護(hù)措施。32.三、錨固設(shè)計(jì)錨桿（索）錨固設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：32.錨桿在破壞時(shí)，常表現(xiàn)為以下幾種破壞形式：（1）沿著錨桿體與注漿體接合處破壞；（2）沿著注漿體與地層接合處破壞；（3）由于埋入穩(wěn)定地層中的深度不夠而使地層；（4）由于錨桿體強(qiáng)度不足而出現(xiàn)斷裂；（5）錨固段注漿體被壓碎或破裂；（6）整體支護(hù)力不夠而出現(xiàn)錨桿群的破壞33.錨桿在破壞時(shí)，常表現(xiàn)為以下幾種破壞形式：（1）沿著錨桿體與注極限錨固力：錨桿的極限抗拔力，通常由破壞性拉拔試驗(yàn)確定。極限錨固力由錨桿（索）體與注漿體界面的錨固力；注漿體與地層界面的錨固力；錨固體強(qiáng)度；地層的抵抗力決定。容許錨固力：能滿足長(zhǎng)期受力，控制錨固體及地層的塑性破壞區(qū)，滿足變形要求的錨固力。通過極限錨固力除以適當(dāng)安全系數(shù)確定。34.極限錨固力：錨桿的極限抗拔力，通常由破壞性拉拔試驗(yàn)確定。極限設(shè)計(jì)錨固力：能滿足被加固巖土體穩(wěn)定性要求的錨固力。工作錨固力：工作期間所實(shí)際受的錨固力。預(yù)應(yīng)力鎖定值：鎖定值就是錨索的預(yù)加力值，即錨索的初始預(yù)應(yīng)力荷載。預(yù)應(yīng)力張拉值：預(yù)應(yīng)力錨索施工期間張拉時(shí)的最大荷載滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-200635.設(shè)計(jì)錨固力：能滿足被加固巖土體穩(wěn)定性要求的錨固力?；路乐喂ゅ^桿（索）錨固設(shè)計(jì)，錨固力應(yīng)滿足的條件----錨索容許錨固力，kN----錨索極限錨固力，kN----安全系數(shù)----錨索設(shè)計(jì)錨固力----錨索工作錨固力36.錨桿（索）錨固設(shè)計(jì)，錨固力應(yīng)滿足的條件----錨索容許錨1、設(shè)計(jì)錨固力的確定2、錨筋設(shè)計(jì)3、錨固段設(shè)計(jì)4、錨桿的布置5、錨筋的選用6、構(gòu)造要求三、錨固設(shè)計(jì)37.1、設(shè)計(jì)錨固力的確定三、錨固設(shè)計(jì)37.1、設(shè)計(jì)錨固力確定錨桿（索）的設(shè)計(jì)錨固力應(yīng)根據(jù)邊坡的推力大小和支護(hù)結(jié)構(gòu)類型綜合考慮確定。首先應(yīng)當(dāng)計(jì)算滑坡的推力或側(cè)壓力，然后根據(jù)支擋結(jié)構(gòu)的形式計(jì)算該滑坡要達(dá)到穩(wěn)定需要錨固提供的支撐力。根據(jù)這個(gè)支撐力和錨桿數(shù)量、布置便可確定單根錨桿（索）所需的錨固力—設(shè)計(jì)錨固力，該荷載的大小作為錨筋截面計(jì)算和錨固體設(shè)計(jì)的重要依據(jù)38.1、設(shè)計(jì)錨固力確定錨桿（索）的設(shè)計(jì)錨固力應(yīng)根據(jù)邊坡的推力大小1、設(shè)計(jì)錨固力確定后緣裂隙靜水壓力沿滑面揚(yáng)壓力A—地震加速度（g）①巖質(zhì)滑坡錨固力計(jì)算39.1、設(shè)計(jì)錨固力確定后緣裂隙靜水壓力沿滑面揚(yáng)壓力A—地震加速度滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-200640.滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-200640.滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-2006①巖質(zhì)滑坡錨固力計(jì)算1、設(shè)計(jì)錨固力確定41.滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-2006①巖質(zhì)②土質(zhì)滑坡錨固力計(jì)算滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-20061、設(shè)計(jì)錨固力確定42.②土質(zhì)滑坡錨固力計(jì)算滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT021、設(shè)計(jì)錨固力確定建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-201343.1、設(shè)計(jì)錨固力確定建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-201、設(shè)計(jì)錨固力確定建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-201344.1、設(shè)計(jì)錨固力確定建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-20三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求1、設(shè)計(jì)錨固力確定45.三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求1、設(shè)計(jì)錨固力確定45.三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求1、設(shè)計(jì)錨固力確定46.三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求1、設(shè)計(jì)錨固力確定46.三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算47.三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求48.2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-20132、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算49.建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-20132、錨桿鋼筋截三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算50.三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算51.《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)2、《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算52.《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)2、二級(jí)邊坡，設(shè)計(jì)單根錨索錨固力為1000kN，地層巖土體和地下水對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕等級(jí)微，采用1860級(jí)15.24鋼絞線，單根錨索需要多少根鋼絞線？例題3.8.1取n=7，單根錨索需要7根鋼絞線按《三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求》（鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范）按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)程》取n=10.8，單根錨索需要11根鋼絞線53.二級(jí)邊坡，設(shè)計(jì)單根錨索錨固力為1000kN，地層巖土體和地下巖石邊坡高12m，邊坡等級(jí)二級(jí)，側(cè)向壓力水平分力標(biāo)準(zhǔn)值150kN/m，設(shè)置錨桿排距間距均為2m，水平下傾角15°，錨筋采用HRB400螺紋鋼，試確定錨筋截面積。例題3.8.2=150/12=12.5kPa=12.5×2×2=50kN=50/cos15=51.8kN按《三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求》=1.3×51.8=67.3kN=67.3×1000/(0.69×360）=271mm2按《建筑邊坡技術(shù)規(guī)程》54.巖石邊坡高12m，邊坡等級(jí)二級(jí)，側(cè)向壓力水平分力標(biāo)準(zhǔn)值150錨固段形式在不同的地層中的錨固段型式有較大的差別，工程中常用的錨索的錨固段型式可歸為A~D四種3、錨固段長(zhǎng)度確定55.錨固段形式在不同的地層中的錨固段型式有較大的差別，工程中常用1.A型錨固段主要用于巖體或硬質(zhì)粘性土地層。其錨固段鉆孔為直筒狀，采用較小的壓力（Pg<1MPa）或無壓注漿。注漿后錨固段鉆孔無擴(kuò)孔現(xiàn)象發(fā)生，其錨固力主要受注漿體與地層界面控制。2.B型錨固段適用于軟弱裂隙巖體或非粘性土。采用壓力注漿，注漿壓力一般大于1MPa。在軟弱裂隙巖體和粗粒狀非粘性土層中，由于注漿液滲人地層孔隙或自然裂隙，使錨固段有效直徑增加，在細(xì)粒狀無粘性土中，注漿體雖然不易滲人地層細(xì)小的孔隙，但由于在注漿壓力作用下可以局部擠壓地層使錨固段有效直徑增加，從而可提高錨固力。錨固力取決于錨固段部分地層的周邊抗剪力。56.1.A型錨固段主要用于巖體或硬質(zhì)粘性土地層。其錨固段鉆孔3.C型錨固段通常是施工方法是，預(yù)先像B型錨固段那樣先進(jìn)行第一次注漿，待注漿體初凝之后通過設(shè)置在錨固段的袖閥管進(jìn)行第二次高壓注漿，當(dāng)發(fā)生漿液壓力突然降低時(shí)，表明劈裂現(xiàn)象已經(jīng)形成。理論上C型錨固段適用于從軟巖到各類土層，但對(duì)于較硬的地層，要使用較高的注漿壓力才可實(shí)現(xiàn)，對(duì)于土層中的錨索，無控制的注漿壓力可能導(dǎo)致地層的隆起和損壞相鄰建筑物。國(guó)際預(yù)應(yīng)力學(xué)院建議注漿壓力不大于錨固段每米埋深的0.02MPaC型錨固采用高壓注漿，注漿壓力一般大于2MPa，錨固段地層由于受注漿體的水力劈裂作用二形成了大于原鉆孔直徑的樹根狀注漿體，從而可增加錨固力。57.3.C型錨固段通常是施工方法是，預(yù)先像B型錨固段那樣先進(jìn)4.D型錨固段D型錨固段適用于粘土地層。施工時(shí)，首先在粘土中鉆一圓柱形的錨索孔，然后把錨固段部分的鉆孔使用一種帶有鉸刀的鉆具鉆成一系列啞鈴狀的擴(kuò)大孔，擴(kuò)孔后的直徑一般為原直徑的2~4倍，因而可提高錨索的錨固力。D型錨固段的錨固力主要取決于鉆孔地層的周邊抗剪力和端承載力。3、錨固段長(zhǎng)度確定58.4.D型錨固段D型錨固段適用于粘土地層。施工時(shí)，首先在粘錨固段的長(zhǎng)度可根據(jù)理論計(jì)算、類比法和拉拔試驗(yàn)確定。錨索在注漿體與地層界面的錨固力受諸多因素的制約，巖石的強(qiáng)度、錨索類型、錨固段形式及施工工藝對(duì)注漿體與地層界面的錨固力都會(huì)產(chǎn)生影響，此外，還存在許多未了解的因素。。這些因素設(shè)計(jì)到注漿體與地層界面結(jié)合的力學(xué)問題和錨索與地層互相作用問題。所有計(jì)算錨固力的公式都是在一定的假設(shè)條件下得到的，然而這些假定條件很難和現(xiàn)場(chǎng)條件相一致。所以，確定錨索錨固力最可靠的方法是在特定的地層條件下進(jìn)行嚴(yán)格的拉拔試驗(yàn)。3、錨固段長(zhǎng)度確定59.錨固段的長(zhǎng)度可根據(jù)理論計(jì)算、類比法和拉拔試驗(yàn)確定。錨索在注漿3、錨固段長(zhǎng)度確定A型錨固段錨固力的計(jì)算公式是基于以下假設(shè)而得到的：1）錨固段傳遞給巖體的應(yīng)力沿錨固段全長(zhǎng)均勻分布2）鉆孔直徑和錨固段注漿體直徑相同，即在注漿時(shí)地層無被壓縮現(xiàn)象；3）巖石與注漿體界面產(chǎn)生滑移（硬巖，孔壁光滑）或剪切（軟巖，孔壁粗糙）破壞60.3、錨固段長(zhǎng)度確定A型錨固段錨固力的計(jì)算公式是基于以下假設(shè)而滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-200661.滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-200661.《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)62.《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)62《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)63.《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)63《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)64.《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)64《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)65.《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)65建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-201366.建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-201366.67.67.建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-201368.建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-201368.3、錨固段長(zhǎng)度確定錨固段長(zhǎng)度構(gòu)造要求建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-2013《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)69.3、錨固段長(zhǎng)度確定錨固段長(zhǎng)度構(gòu)造要求建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范G確定錨索的錨固段長(zhǎng)度，應(yīng)符合下列要求：1）在確定錨固段長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)分別對(duì)錨固體與圍巖結(jié)合長(zhǎng)度和握裹長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，實(shí)際錨固段長(zhǎng)度取較大值。2）錨桿錨固長(zhǎng)度滿足構(gòu)造要求（土質(zhì)錨桿不小于4m，不大于10；巖質(zhì)錨桿不小于3m，不大于6.5m；預(yù)應(yīng)力錨索不大于8.5m。3）計(jì)算錨固段大于構(gòu)造要求時(shí)，采取措施（改善巖土體質(zhì)量、適當(dāng)?shù)氖┕し椒ā⒑侠淼腻^固段結(jié)構(gòu)）提高錨固力70.確定錨索的錨固段長(zhǎng)度，應(yīng)符合下列要求：70.例題3.8.3某二級(jí)砂巖地層邊坡，砂巖抗壓強(qiáng)度25MPa，采用預(yù)應(yīng)力錨索加固，內(nèi)錨固段采用棗核狀結(jié)構(gòu)，單根錨索的設(shè)計(jì)錨固力T=1500kN，注漿體采用M30水泥砂漿，經(jīng)計(jì)算采用9根7φ5鋼絞線（公稱直徑15mm），鉆孔直徑為D=150mm，試確定其錨固長(zhǎng)度。按《建筑邊坡工程計(jì)算規(guī)范》1、按錨固體與地層錨固力確定的長(zhǎng)度2、按錨固體與鋼絞線錨固力確定的長(zhǎng)度由以上計(jì)算分析可知，該錨索的錨固力受注漿體與地層界面控制，取錨固段長(zhǎng)度8.0m按《三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)要求》（《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》）1、按錨固體與地層錨固力確定的長(zhǎng)度2、按錨固體與鋼絞線錨固力確定的長(zhǎng)度由以上計(jì)算分析可知，該錨索的錨固力受注漿體與地層界面控制，取錨固段長(zhǎng)度10m71.例題3.8.3某二級(jí)砂巖地層邊坡，砂巖抗壓強(qiáng)度25MPa，采4、錨桿錨固段深度錨固深度是指穩(wěn)定地層表面至錨固段中點(diǎn)的地層厚度。錨索能否成功的錨固于地層之中，錨索能否達(dá)到預(yù)計(jì)的錨固力，除了取決于錨索體材料、注漿體與地層界面的粘結(jié)力，注漿體與錨索體界面的握裹力外，也取決于地層抵抗錨索被拉出的抗力。這種抗力只有在大于或等于錨索的錨固力時(shí)才能保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。否則將出現(xiàn)如圖所示的地層破壞。在均質(zhì)材料中，地層倒錐形破壞的角度為90°，然而在其他情況下該角度可能會(huì)降至60°。所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)地層的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算錨固與注漿技術(shù)手冊(cè)72.4、錨桿錨固段深度錨固深度是指穩(wěn)定地層表面至錨固段中點(diǎn)的地層73.73.錨固與注漿技術(shù)手冊(cè)74.錨固與注漿技術(shù)手冊(cè)74.例題3.8.4某二級(jí)砂巖地層邊坡，砂巖抗壓強(qiáng)度25MPa，抗剪采用預(yù)應(yīng)力錨索加固，單根錨索的設(shè)計(jì)錨固力T=1500kN，錨索間距4m。試求錨固深度錨固段巖體完整均勻時(shí)：錨固段為不規(guī)則斷裂巖體時(shí)：75.例題3.8.4某二級(jí)砂巖地層邊坡，砂巖抗壓強(qiáng)度25MPa，抗5、錨桿（索）構(gòu)造要求76.5、錨桿（索）構(gòu)造要求76.77.77.6、錨桿（索）防腐設(shè)計(jì)工程結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的使用壽命受三個(gè)主要因素控制，即腐蝕、疲勞和磨損。對(duì)于錨索，壽命主要受腐蝕控制。防腐設(shè)計(jì)的目的是確保在工程有效服務(wù)年限內(nèi)錨索不被腐蝕和破壞。錨索在高應(yīng)力狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間工作，所處的工作環(huán)境可能十分惡劣，在在這種條件下，錨索的腐蝕速率是十分驚人的。防腐方法主要有堿性環(huán)境防護(hù)、物理防護(hù)和電力防護(hù)。堿性環(huán)境防護(hù)是依靠水泥質(zhì)注漿體對(duì)錨桿（索）提供的堿性環(huán)境，達(dá)到對(duì)錨桿（索）保護(hù)的目的；物理防護(hù)是在錨桿（索）體材料上直接覆蓋塑料凳材料，從而阻止外部腐蝕性物質(zhì)與錨桿（索）的接觸；電力防護(hù)是使錨桿（索）體形成一個(gè)電路，并使錨索體表面極化成陰極的保護(hù)方法，又稱為陰極保護(hù)。由于造價(jià)等方面的原因，目前的防腐蝕主要是前兩種方法。78.6、錨桿（索）防腐設(shè)計(jì)工程結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的使用壽命受三個(gè)主要因素采用Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋制作錨桿的非錨固段（位于土層區(qū)段）防腐處理可采用出銹、刷瀝青船底漆二度，瀝青玻纖布纏裹二層。自由段防腐采用鋼絞線、精軋螺紋鋼筋制作的予應(yīng)力錨桿（索）非錨固段防腐宜采用桿體表面除銹、刷瀝青船底漆二度后繞扎塑料布，在塑科布上再涂潤(rùn)滑油，最后裝入塑料套管中，形成雙層防腐，自由段套管內(nèi)用黃油充填79.采用Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋制作錨桿的非錨固段（位于土層區(qū)段）防腐處理可錨固于無腐蝕條件地層內(nèi)的錨固段，經(jīng)除銹后可不再作特殊處理，直接由水泥砂漿密封防腐，但鋼桿（索）必須居中，一般使用定位器，使水泥砂漿錨固段防腐保護(hù)層厚度不小于20mm。對(duì)于錨固于具有腐蝕條件地層內(nèi)的錨固段應(yīng)作特殊仿佛處理，一般可用環(huán)氧樹脂涂刷鋼筋的方法。80.錨固于無腐蝕條件地層內(nèi)的錨固段，經(jīng)除銹后可不再作特殊處理，直永久性錨桿的承壓板一般應(yīng)刷瀝青。一次灌漿硬化后承壓板下部殘留空隙，應(yīng)再次充填水泥漿和潤(rùn)滑油，經(jīng)防腐處理后的非錨段外端應(yīng)伸入鋼筋混凝土構(gòu)件內(nèi)50mm以上。如錨桿不須再次張拉，則錨頭的錨具涂以潤(rùn)滑油、瀝青后用內(nèi)配鋼筋網(wǎng)的混凝土罩封閉，混凝土標(biāo)號(hào)不低錨頭防腐于C30，厚度不小于100mm，混凝土保護(hù)層不小于30mm。如錨桿需要重新張拉，則可采用盒具密封，但盒具的空腔內(nèi)必須有潤(rùn)滑油充填81.永久性錨桿的承壓板一般應(yīng)刷瀝青。一次灌漿硬化后承壓板下部殘留對(duì)中支架設(shè)置對(duì)中支架是保證張拉段的錨索體在孔中居中。從而使錨索體可以被一定厚度的注漿體覆蓋。82.對(duì)中支架設(shè)置對(duì)中支架是保證張拉段的錨索體在孔中居中。從而使錨隔離支架設(shè)置隔離支架的作用是使錨固段的各根鋼絞線相互分離，并使錨索體居中。83.隔離支架設(shè)置隔離支架的作用是使錨固段的各根鋼絞線相互分離，并7、錨桿（索）施工機(jī)械、設(shè)備、材料進(jìn)場(chǎng)搭設(shè)腳手架、清理坡面鉆機(jī)就位鉆孔壓水試驗(yàn)安裝錨索澆筑混凝土墊墩錨索注漿補(bǔ)充注漿補(bǔ)充張拉錨頭防護(hù)處理錨索編制錨索尺寸質(zhì)量檢查墊墩立模配筋壓力傳感器安裝傳感器量測(cè)鉆孔位置、角度、孔徑、傾角的確認(rèn)鉆孔質(zhì)量檢查固結(jié)灌漿二次鉆孔混凝土試件強(qiáng)度確認(rèn)注漿體強(qiáng)度確認(rèn)張拉系統(tǒng)率定預(yù)應(yīng)力量值確認(rèn)不合格張拉結(jié)束84.7、錨桿（索）施工機(jī)械、設(shè)備、材料進(jìn)場(chǎng)搭設(shè)腳手架、清理坡面鉆85.85.86.86.87.87.安裝錨具和限位板88.安裝錨具和限位板88.安裝錨具和限位板89.安裝錨具和限位板89.安裝錨具（含鎖片）和限位板后90.安裝錨具（含鎖片）和限位板后90.91.91.完成安裝，張拉前調(diào)整墊板92.完成安裝，張拉前調(diào)整墊板92.張拉93.張拉93.完成鎖定后卸除千斤94.完成鎖定后卸除千斤94.8、試驗(yàn)95.8、試驗(yàn)95.96.96.97.97.98.98.99.99.錨固工程設(shè)計(jì)100.錨固工程設(shè)計(jì)1.1錨固的基本概念1巖土錨固：是一種把受拉桿件埋入地層，達(dá)到有效的調(diào)用和調(diào)高巖土的自身強(qiáng)度和自穩(wěn)能力的技術(shù)2斜坡錨固：是巖土錨固中的一種，即它是一種將受拉桿件埋入斜坡中，達(dá)到有效的調(diào)用和提高斜坡自身強(qiáng)度和自穩(wěn)能力的技術(shù)。一、概述101.1錨固的基本概念1巖土錨固：是一種把受拉桿件埋入地層，2錨固工程技術(shù)的發(fā)展世界上最早使用錨桿并以錨桿作為唯一的煤礦頂板支護(hù)方式的國(guó)家。美國(guó)最早開創(chuàng)性地使用錨桿可以追溯到本世紀(jì)30年代初，1943年開始有計(jì)劃有系統(tǒng)地使用錨桿。1947年在原美國(guó)礦務(wù)局研究中心旨在減少頂板事故的努力下錨桿受到普遍歡迎。在不到2年的時(shí)間內(nèi)，錨桿在采礦工業(yè)中得到普及。美國(guó)102.2錨固工程技術(shù)的發(fā)展世界上最早使用錨桿并以錨桿作為唯60年代末發(fā)明樹脂錨固劑，錨桿使用的相當(dāng)一部分比例都是以樹脂錨固劑全長(zhǎng)膠結(jié)的形式。在70年代末，美國(guó)首次將漲殼式錨頭與樹脂錨固劑聯(lián)合使用，使得錨桿具有很高的預(yù)拉力，錨桿的高預(yù)拉力可以達(dá)到桿體本身強(qiáng)度的50%～75%。103.60年代末發(fā)明樹脂錨固劑，錨桿使用的相當(dāng)一部分比例都是以樹脂1952年大規(guī)模使用機(jī)械式端部錨固錨桿（楔縫式、倒楔式、漲殼式），錨固力變化大、支護(hù)剛度小、可靠性差。但最終證明英國(guó)較軟弱的煤系地層不適宜用機(jī)械式錨桿。到60年代中期，英國(guó)逐漸開始不使用錨桿支護(hù)技術(shù)。1987年，由于煤礦虧損，煤礦私有化。英國(guó)煤炭公司參觀澳大利亞煤礦，引進(jìn)澳大利亞錨桿技術(shù)，在全行業(yè)重新推廣錨桿支護(hù)，煤礦開始盈利。英國(guó)104.1952年大規(guī)模使用機(jī)械式端部錨固錨桿（楔縫式、倒楔式、漲殼主要推廣全長(zhǎng)樹脂錨固錨桿，強(qiáng)調(diào)錨桿強(qiáng)度要高。其錨桿設(shè)計(jì)方法是將地質(zhì)調(diào)研、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)、信息反饋等相互關(guān)聯(lián)、相互制約的各個(gè)部分作為一個(gè)系統(tǒng)工程進(jìn)行考察，使它們形成一個(gè)有機(jī)的整體，形成了錨桿支護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。澳大利亞105.主要推廣全長(zhǎng)樹脂錨固錨桿，強(qiáng)調(diào)錨桿強(qiáng)度要高。澳大利亞6.自1932年發(fā)明Ｕ型鋼支架以來，主要采用Ｕ型鋼支架支護(hù)巷道，支護(hù)比重達(dá)到90%以上。自80年代以來，由于采深加大，Ｕ型鋼支架支護(hù)費(fèi)用高，巷道維護(hù)日益困難，開始使用錨桿支護(hù)。80年代初期，錨桿支護(hù)在魯爾礦區(qū)試驗(yàn)成功。德國(guó)106.自1932年發(fā)明Ｕ型鋼支架以來，主要采用Ｕ型鋼支架支護(hù)巷道，國(guó)內(nèi)錨固支護(hù)發(fā)展2個(gè)階段：以1995年引進(jìn)澳大利亞錨桿支護(hù)技術(shù)為分界點(diǎn)。（之前機(jī)械錨固、鋼絲繩砂漿錨桿以及開發(fā)研制的快硬水泥錨桿；之后高強(qiáng)度樹脂錨固錨桿）錨桿支護(hù)理論、錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法、施工機(jī)具、小孔徑預(yù)應(yīng)力錨索加強(qiáng)支護(hù)、錨桿孔徑、錨固劑及錨固方式、監(jiān)測(cè)技術(shù)等均發(fā)生了變化。美國(guó)、澳大利亞接近100%，英國(guó)80%，美國(guó)錨桿支護(hù)為巷道頂板的唯一支護(hù)方式。我國(guó)1995年時(shí)約15.15%，目前約50%。107.國(guó)內(nèi)錨固支護(hù)發(fā)展2個(gè)階段：以1995年引進(jìn)澳大利亞3錨固工程技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用范圍108.3錨固工程技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用范圍9.邊坡穩(wěn)定工程109.邊坡穩(wěn)定工程10.深基礎(chǔ)工程110.深基礎(chǔ)工程11.結(jié)構(gòu)抗傾覆工程111.結(jié)構(gòu)抗傾覆工程12.隧洞加固工程112.隧洞加固工程13.各種構(gòu)筑物穩(wěn)定與錨固113.各種構(gòu)筑物穩(wěn)定與錨固14.其他用途114.其他用途15.錨桿在滑坡治理工程中的應(yīng)用秭歸馬槽嶺滑坡預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁115.錨桿在滑坡治理工程中的應(yīng)用秭歸馬槽嶺滑坡預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁16秭歸鄧家坡滑坡滑坡預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)116.秭歸鄧家坡滑坡滑坡預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)17.深圳梧桐山大道輔道邊坡錨桿擋墻117.深圳梧桐山大道輔道邊坡錨桿擋墻18.二、錨桿類型和結(jié)構(gòu)適用于不同地質(zhì)條件，具有不同功能和用途的錨桿有數(shù)百種。錨桿分類方法按按不同分類原則由很多種。主要的分類有：1、按應(yīng)用對(duì)象分巖石錨桿土層錨桿海洋錨桿2、按預(yù)應(yīng)力分預(yù)應(yīng)力錨桿（主動(dòng)式錨桿）非預(yù)應(yīng)力錨桿（被動(dòng)式錨桿）錨桿類型118.二、錨桿類型和結(jié)構(gòu)適用于不同地質(zhì)條件，具有不同功能和用途的錨3、按錨固機(jī)理分：4、按錨固體形態(tài)分：機(jī)械式錨桿摩擦式錨桿粘結(jié)式錨桿水泥砂漿錨桿、樹脂錨桿管縫式錨桿、水脹式管狀錨桿脹殼式錨桿、楔縫式錨桿圓柱形錨桿端部擴(kuò)大型錨桿連續(xù)球體型錨桿5、按錨固長(zhǎng)度分：全長(zhǎng)錨固式端部錨固式加長(zhǎng)錨固式119.3、按錨固機(jī)理分：4、按錨固體形態(tài)分：機(jī)械式錨桿摩擦式錨桿粘粘結(jié)式錨桿有三大部分組成：桿體，錨頭，錨固體錨桿結(jié)構(gòu)圖二、錨桿類型和結(jié)構(gòu)錨桿結(jié)構(gòu)120.粘結(jié)式錨桿有三大部分組成：桿體，錨頭，錨固體錨桿結(jié)構(gòu)圖二、錨錨頭錨頭位于錨桿的外露端，也稱外錨段，通過它最終實(shí)現(xiàn)對(duì)錨桿施加荷載，并將錨固力傳遞給結(jié)構(gòu)物或圍巖。螺母和墊板是錨頭部分的重要部件。錨桿結(jié)構(gòu)圖121.錨頭錨頭位于錨桿的外露端，也稱外錨段，通過它最終實(shí)現(xiàn)對(duì)錨桿施122.23.123.24.124.25.桿體錨桿作為深入地層的受拉構(gòu)件，它一端與工程構(gòu)筑物連接，另一端深入地層中整根錨桿分為自由段和錨固段，自由段是指將錨桿頭處的拉力傳至錨固體的區(qū)域，其功能是對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力；錨固段是指將桿體與巖土層粘結(jié)的區(qū)域，其功能是將錨固體與土層的粘結(jié)摩擦作用增大，增加錨固體的承壓作用，將自由段的拉力傳至土體深處。組成錨桿必須具備幾個(gè)因素：①一個(gè)抗拉強(qiáng)度高于巖土體的桿體②桿體一端可以和巖土體緊密接觸形成摩擦（或粘結(jié)）阻力③桿體位于巖土體外部的另一端能夠形成對(duì)巖土體的徑向阻力125.桿體錨桿作為深入地層的受拉構(gòu)件，它一端與工程構(gòu)筑物連接，另一自旋樹脂錨桿玻璃鋼錨桿自鉆錨桿管縫錨桿脹殼錨桿無粘結(jié)鋼絞線126.自旋樹脂錨桿玻璃鋼錨桿自鉆錨桿管縫錨桿脹殼錨桿無粘結(jié)鋼絞線2錨固體錨固體將拉力從桿體傳遞到地層。粘結(jié)型錨固體主要有水泥質(zhì)粘結(jié)材料和樹枝類粘結(jié)材料。1、水泥漿或水泥砂漿2、快硬水泥藥卷3、樹脂127.錨固體錨固體將拉力從桿體傳遞到地層。粘結(jié)型錨固體主要有水泥質(zhì)二、錨桿類型和結(jié)構(gòu)錨索結(jié)構(gòu)錨索也是錨桿的一種，具有高承載力。三部分組成：桿體，錨頭，錨固體1-錨墩；2-錨具；3-承壓板；4-支擋結(jié)構(gòu)；5-自由隔離層；6-錨孔；7-對(duì)中支架；8-隔離架；9-鋼絞線；10-束緊環(huán)；11-錨固體（注漿體）；12-導(dǎo)向帽；Lf-自由段長(zhǎng)度；La-錨固段長(zhǎng)度128.二、錨桿類型和結(jié)構(gòu)錨索結(jié)構(gòu)錨索也是錨桿的一種，具有高承載力。二、錨桿類型和結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力錨索類型129.二、錨桿類型和結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力錨索類型30.錨固設(shè)計(jì)就是針對(duì)特定的地層條件和錨固型式，確定錨桿(索)承載能力和錨固長(zhǎng)度。為了使錨索的應(yīng)力能傳人穩(wěn)定的地層，通常采用下列方法來達(dá)到目的：①用極限裝置（例如漲殼式內(nèi)錨頭）把錨索固定在堅(jiān)硬穩(wěn)定的地層中;②用注漿體（例如砂漿、素水泥漿或樹脂類注漿體）把錨固段錨索體與孔壁粘結(jié)在一起；③用擴(kuò)大錨頭鉆孔（例如高壓注漿，擴(kuò)孔）等手段把錨固段固定在穩(wěn)定地層中。由于地層條件千變?nèi)f化，錨桿（索）的錨固性能對(duì)地層性質(zhì)的變化極其敏感，所以不能用一個(gè)簡(jiǎn)單的公式來準(zhǔn)確計(jì)算其錨固力。通常需要通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來確定錨桿（索）在特定地層的錨固力和錨固性能。三、錨固設(shè)計(jì)130.錨固設(shè)計(jì)就是針對(duì)特定的地層條件和錨固型式，確定錨桿(索)承載三、錨固設(shè)計(jì)錨桿（索）錨固設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：①根據(jù)地層情況合理選擇錨桿（索）錨固類型及結(jié)構(gòu)尺寸；②確定錨桿（索）的錨固力設(shè)計(jì)值及預(yù)應(yīng)力量值；③確定錨桿（索）體材料及截面面積；④計(jì)算錨桿（索）注漿體與地層之間的粘結(jié)長(zhǎng)度；⑤計(jì)算錨桿（索）注漿體與錨索體之間的粘結(jié)長(zhǎng)度；⑥確定錨桿（索）錨固段長(zhǎng)度、張拉段長(zhǎng)度及錨固深度；⑦選擇張拉設(shè)備及錨具；⑧確定錨桿（索）的結(jié)構(gòu)形式及防腐措施；⑨確定錨頭的錨固形式及防護(hù)措施。131.三、錨固設(shè)計(jì)錨桿（索）錨固設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：32.錨桿在破壞時(shí)，常表現(xiàn)為以下幾種破壞形式：（1）沿著錨桿體與注漿體接合處破壞；（2）沿著注漿體與地層接合處破壞；（3）由于埋入穩(wěn)定地層中的深度不夠而使地層；（4）由于錨桿體強(qiáng)度不足而出現(xiàn)斷裂；（5）錨固段注漿體被壓碎或破裂；（6）整體支護(hù)力不夠而出現(xiàn)錨桿群的破壞132.錨桿在破壞時(shí)，常表現(xiàn)為以下幾種破壞形式：（1）沿著錨桿體與注極限錨固力：錨桿的極限抗拔力，通常由破壞性拉拔試驗(yàn)確定。極限錨固力由錨桿（索）體與注漿體界面的錨固力；注漿體與地層界面的錨固力；錨固體強(qiáng)度；地層的抵抗力決定。容許錨固力：能滿足長(zhǎng)期受力，控制錨固體及地層的塑性破壞區(qū)，滿足變形要求的錨固力。通過極限錨固力除以適當(dāng)安全系數(shù)確定。133.極限錨固力：錨桿的極限抗拔力，通常由破壞性拉拔試驗(yàn)確定。極限設(shè)計(jì)錨固力：能滿足被加固巖土體穩(wěn)定性要求的錨固力。工作錨固力：工作期間所實(shí)際受的錨固力。預(yù)應(yīng)力鎖定值：鎖定值就是錨索的預(yù)加力值，即錨索的初始預(yù)應(yīng)力荷載。預(yù)應(yīng)力張拉值：預(yù)應(yīng)力錨索施工期間張拉時(shí)的最大荷載滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZ設(shè)計(jì)錨固力：能滿足被加固巖土體穩(wěn)定性要求的錨固力?；路乐喂ゅ^桿（索）錨固設(shè)計(jì)，錨固力應(yīng)滿足的條件----錨索容許錨固力，kN----錨索極限錨固力，kN----安全系數(shù)----錨索設(shè)計(jì)錨固力----錨索工作錨固力135.錨桿（索）錨固設(shè)計(jì)，錨固力應(yīng)滿足的條件----錨索容許錨1、設(shè)計(jì)錨固力的確定2、錨筋設(shè)計(jì)3、錨固段設(shè)計(jì)4、錨桿的布置5、錨筋的選用6、構(gòu)造要求三、錨固設(shè)計(jì)136.1、設(shè)計(jì)錨固力的確定三、錨固設(shè)計(jì)37.1、設(shè)計(jì)錨固力確定錨桿（索）的設(shè)計(jì)錨固力應(yīng)根據(jù)邊坡的推力大小和支護(hù)結(jié)構(gòu)類型綜合考慮確定。首先應(yīng)當(dāng)計(jì)算滑坡的推力或側(cè)壓力，然后根據(jù)支擋結(jié)構(gòu)的形式計(jì)算該滑坡要達(dá)到穩(wěn)定需要錨固提供的支撐力。根據(jù)這個(gè)支撐力和錨桿數(shù)量、布置便可確定單根錨桿（索）所需的錨固力—設(shè)計(jì)錨固力，該荷載的大小作為錨筋截面計(jì)算和錨固體設(shè)計(jì)的重要依據(jù)137.1、設(shè)計(jì)錨固力確定錨桿（索）的設(shè)計(jì)錨固力應(yīng)根據(jù)邊坡的推力大小1、設(shè)計(jì)錨固力確定后緣裂隙靜水壓力沿滑面揚(yáng)壓力A—地震加速度（g）①巖質(zhì)滑坡錨固力計(jì)算138.1、設(shè)計(jì)錨固力確定后緣裂隙靜水壓力沿滑面揚(yáng)壓力A—地震加速度滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZ滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-200640.滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-2006①巖質(zhì)滑坡錨固力計(jì)算1、設(shè)計(jì)錨固力確定140.滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-2006①巖質(zhì)②土質(zhì)滑坡錨固力計(jì)算滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-20061、設(shè)計(jì)錨固力確定141.②土質(zhì)滑坡錨固力計(jì)算滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT021、設(shè)計(jì)錨固力確定建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-2013142.1、設(shè)計(jì)錨固力確定建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-201、設(shè)計(jì)錨固力確定建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-2013143.1、設(shè)計(jì)錨固力確定建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-20三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求1、設(shè)計(jì)錨固力確定144.三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求1、設(shè)計(jì)錨固力確定45.三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求1、設(shè)計(jì)錨固力確定145.三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求1、設(shè)計(jì)錨固力確定46.三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算146.三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求147.2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-20132、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算148.建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-20132、錨桿鋼筋截三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算149.三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算150.《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)2、《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)2、錨桿鋼筋截面面積計(jì)算151.《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)2、二級(jí)邊坡，設(shè)計(jì)單根錨索錨固力為1000kN，地層巖土體和地下水對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕等級(jí)微，采用1860級(jí)15.24鋼絞線，單根錨索需要多少根鋼絞線？例題3.8.1取n=7，單根錨索需要7根鋼絞線按《三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求》（鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范）按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)程》取n=10.8，單根錨索需要11根鋼絞線152.二級(jí)邊坡，設(shè)計(jì)單根錨索錨固力為1000kN，地層巖土體和地下巖石邊坡高12m，邊坡等級(jí)二級(jí)，側(cè)向壓力水平分力標(biāo)準(zhǔn)值150kN/m，設(shè)置錨桿排距間距均為2m，水平下傾角15°，錨筋采用HRB400螺紋鋼，試確定錨筋截面積。例題3.8.2=150/12=12.5kPa=12.5×2×2=50kN=50/cos15=51.8kN按《三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求》=1.3×51.8=67.3kN=67.3×1000/(0.69×360）=271mm2按《建筑邊坡技術(shù)規(guī)程》153.巖石邊坡高12m，邊坡等級(jí)二級(jí)，側(cè)向壓力水平分力標(biāo)準(zhǔn)值150錨固段形式在不同的地層中的錨固段型式有較大的差別，工程中常用的錨索的錨固段型式可歸為A~D四種3、錨固段長(zhǎng)度確定154.錨固段形式在不同的地層中的錨固段型式有較大的差別，工程中常用1.A型錨固段主要用于巖體或硬質(zhì)粘性土地層。其錨固段鉆孔為直筒狀，采用較小的壓力（Pg<1MPa）或無壓注漿。注漿后錨固段鉆孔無擴(kuò)孔現(xiàn)象發(fā)生，其錨固力主要受注漿體與地層界面控制。2.B型錨固段適用于軟弱裂隙巖體或非粘性土。采用壓力注漿，注漿壓力一般大于1MPa。在軟弱裂隙巖體和粗粒狀非粘性土層中，由于注漿液滲人地層孔隙或自然裂隙，使錨固段有效直徑增加，在細(xì)粒狀無粘性土中，注漿體雖然不易滲人地層細(xì)小的孔隙，但由于在注漿壓力作用下可以局部擠壓地層使錨固段有效直徑增加，從而可提高錨固力。錨固力取決于錨固段部分地層的周邊抗剪力。155.1.A型錨固段主要用于巖體或硬質(zhì)粘性土地層。其錨固段鉆孔3.C型錨固段通常是施工方法是，預(yù)先像B型錨固段那樣先進(jìn)行第一次注漿，待注漿體初凝之后通過設(shè)置在錨固段的袖閥管進(jìn)行第二次高壓注漿，當(dāng)發(fā)生漿液壓力突然降低時(shí)，表明劈裂現(xiàn)象已經(jīng)形成。理論上C型錨固段適用于從軟巖到各類土層，但對(duì)于較硬的地層，要使用較高的注漿壓力才可實(shí)現(xiàn)，對(duì)于土層中的錨索，無控制的注漿壓力可能導(dǎo)致地層的隆起和損壞相鄰建筑物。國(guó)際預(yù)應(yīng)力學(xué)院建議注漿壓力不大于錨固段每米埋深的0.02MPaC型錨固采用高壓注漿，注漿壓力一般大于2MPa，錨固段地層由于受注漿體的水力劈裂作用二形成了大于原鉆孔直徑的樹根狀注漿體，從而可增加錨固力。156.3.C型錨固段通常是施工方法是，預(yù)先像B型錨固段那樣先進(jìn)4.D型錨固段D型錨固段適用于粘土地層。施工時(shí)，首先在粘土中鉆一圓柱形的錨索孔，然后把錨固段部分的鉆孔使用一種帶有鉸刀的鉆具鉆成一系列啞鈴狀的擴(kuò)大孔，擴(kuò)孔后的直徑一般為原直徑的2~4倍，因而可提高錨索的錨固力。D型錨固段的錨固力主要取決于鉆孔地層的周邊抗剪力和端承載力。3、錨固段長(zhǎng)度確定157.4.D型錨固段D型錨固段適用于粘土地層。施工時(shí)，首先在粘錨固段的長(zhǎng)度可根據(jù)理論計(jì)算、類比法和拉拔試驗(yàn)確定。錨索在注漿體與地層界面的錨固力受諸多因素的制約，巖石的強(qiáng)度、錨索類型、錨固段形式及施工工藝對(duì)注漿體與地層界面的錨固力都會(huì)產(chǎn)生影響，此外，還存在許多未了解的因素。。這些因素設(shè)計(jì)到注漿體與地層界面結(jié)合的力學(xué)問題和錨索與地層互相作用問題。所有計(jì)算錨固力的公式都是在一定的假設(shè)條件下得到的，然而這些假定條件很難和現(xiàn)場(chǎng)條件相一致。所以，確定錨索錨固力最可靠的方法是在特定的地層條件下進(jìn)行嚴(yán)格的拉拔試驗(yàn)。3、錨固段長(zhǎng)度確定158.錨固段的長(zhǎng)度可根據(jù)理論計(jì)算、類比法和拉拔試驗(yàn)確定。錨索在注漿3、錨固段長(zhǎng)度確定A型錨固段錨固力的計(jì)算公式是基于以下假設(shè)而得到的：1）錨固段傳遞給巖體的應(yīng)力沿錨固段全長(zhǎng)均勻分布2）鉆孔直徑和錨固段注漿體直徑相同，即在注漿時(shí)地層無被壓縮現(xiàn)象；3）巖石與注漿體界面產(chǎn)生滑移（硬巖，孔壁光滑）或剪切（軟巖，孔壁粗糙）破壞159.3、錨固段長(zhǎng)度確定A型錨固段錨固力的計(jì)算公式是基于以下假設(shè)而滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZ滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-200661.《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)161.《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)62《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)162.《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)63《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)163.《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)64《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)164.《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)65建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-2013165.建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-201366.166.67.建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-2013167.建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-201368.3、錨固段長(zhǎng)度確定錨固段長(zhǎng)度構(gòu)造要求建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-2013《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006)168.3、錨固段長(zhǎng)度確定錨固段長(zhǎng)度構(gòu)造要求建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范G確定錨索的錨固段長(zhǎng)度，應(yīng)符合下列要求：1）在確定錨固段長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)分別對(duì)錨固體與圍巖結(jié)合長(zhǎng)度和握裹長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，實(shí)際錨固段長(zhǎng)度取較大值。2）錨桿錨固長(zhǎng)度滿足構(gòu)造要求（土質(zhì)錨桿不小于4m，不大于10；巖質(zhì)錨桿不小于3m，不大于6.5m；預(yù)應(yīng)力錨索不大于8.5m。3）計(jì)算錨固段大于構(gòu)造要求時(shí)，采取措施（改善巖土體質(zhì)量、適當(dāng)?shù)氖┕し椒?、合理的錨固段結(jié)構(gòu)）提高錨固力169.確定錨索的錨固段長(zhǎng)度，應(yīng)符合下列要求：70.例題3.8.3某二級(jí)砂巖地層邊坡，砂巖抗壓強(qiáng)度25MPa，采用預(yù)應(yīng)力錨索加固，內(nèi)錨固段采用棗核狀結(jié)構(gòu)，單根錨索的設(shè)計(jì)錨固力T=1500kN，注漿體采用M30水泥砂漿，經(jīng)計(jì)算采用9根7φ5鋼絞線（公稱直徑15mm），鉆孔直徑為D=150mm，試確定其錨固長(zhǎng)度。按《建筑邊坡工程計(jì)算規(guī)范》1、按錨固體與地層錨固力確定的長(zhǎng)度2、按錨固體與鋼絞線錨固力確定的長(zhǎng)度由以上計(jì)算分析可知，該錨索的錨固力受注漿體與地層界面控制，取錨固段長(zhǎng)度8.0m按《三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)要求》（《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》）1、按錨固體與地層錨固力確定的長(zhǎng)度2、按錨固體與鋼絞線錨固力確定的長(zhǎng)度由以上計(jì)算分析可知，該錨索的錨固力受注漿體與地層界面控制，取錨固段長(zhǎng)度10m170.例題3.8.3某二級(jí)砂巖地層邊坡，砂巖抗壓強(qiáng)度25M