錨固技術(shù)幾個關(guān)鍵問題圖文豐富

葉四橋博士/教授注冊巖土工程師

2013年12月錨固技術(shù)幾個關(guān)鍵問題1巖土錨固技術(shù)概述一、巖土錨固技術(shù)概述什么是巖土錨固技術(shù)錨固是指通過可確定力的方向和大小的錨固受拉桿件（鋼筋或鋼絞線等），將被加固的巖土體或建筑結(jié)構(gòu)體與相對穩(wěn)定的巖土體“錨”在一起，以達到限制被加固巖土體有害變形的發(fā)展，保護圍巖、邊坡、建筑結(jié)構(gòu)體等的穩(wěn)定。錨桿、稻草土磚、加筋土錨固技術(shù)的特點充分發(fā)揮巖土體自身能量，調(diào)用和提高巖土的自身強度和自穩(wěn)能力大大減輕結(jié)構(gòu)物自重，節(jié)約工程造價主動制約機制隨機補強深層控制一、巖土錨固技術(shù)概述錨固技術(shù)的分類按應(yīng)用對象分類巖石錨固土層錨固海洋錨固按施加預(yù)應(yīng)力分類預(yù)應(yīng)力錨固非預(yù)應(yīng)力錨固巨型錨固：錨固力大于800t大型錨固：錨固力300~800t小型錨固：錨固力100t中型錨固：錨固力100~300t按錨固機理分類粘結(jié)型錨固摩擦型錨固混合型端頭錨固型一、巖土錨固技術(shù)概述按錨固體傳力形式壓力型錨固拉力型錨固剪力型錨固按錨固體形態(tài)圓柱型端頭擴大型連續(xù)球體型一、巖土錨固技術(shù)概述錨固技術(shù)的分類錨固技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域1）深基礎(chǔ)工程基坑支護地下停車場地下室抗浮地下鐵道或地下街一、巖土錨固技術(shù)概述2）邊坡穩(wěn)定邊坡加固斜坡?lián)跬粱路乐五^固擋墻一、巖土錨固技術(shù)概述3）結(jié)構(gòu)抗傾防止高塔傾倒防止高架橋傾倒防止高壩傾倒防止擋土墻傾倒一、巖土錨固技術(shù)概述4）加壓裝置5）洞室加固樁荷載試驗沉箱下沉加壓洞室變形控制一、巖土錨固技術(shù)概述6）沖擊區(qū)的抗浮及防護壩下游沖擊區(qū)防護排洪洞沖擊區(qū)防護一、巖土錨固技術(shù)概述7）各種構(gòu)筑物的穩(wěn)定與錨固橋墩基礎(chǔ)加固懸臂橋錨固吊橋橋墩錨固大跨度結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定一、巖土錨固技術(shù)概述錨桿2錨桿（索）類型與特點2.1預(yù)應(yīng)力錨桿與非預(yù)應(yīng)力錨桿預(yù)應(yīng)力錨桿與非預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)構(gòu)造比較（a）預(yù)應(yīng)力錨桿(anchor)（b）非預(yù)應(yīng)力錨桿(bolt)預(yù)應(yīng)力錨桿與非預(yù)應(yīng)力錨桿受力特性比較2.1預(yù)應(yīng)力錨桿與非預(yù)應(yīng)力錨桿預(yù)應(yīng)力錨桿非預(yù)應(yīng)力錨桿1、安裝后能及時提供支護抗力，使巖體處于三軸應(yīng)力狀態(tài)1、安裝后地層移動錨桿才能被動地發(fā)揮作用2、控制地層與結(jié)構(gòu)物變形能力強2、控制地層與結(jié)構(gòu)物變形能力差3、按一定密度布置錨桿，施加預(yù)應(yīng)力后能在地層內(nèi)形成壓縮區(qū)，有利于地層穩(wěn)定3、難于在地層內(nèi)形成壓縮區(qū)4、預(yù)加應(yīng)力后，能明顯地提高潛在滑移面或巖石軟弱結(jié)構(gòu)面的抗剪強度4、僅靠桿體自身強度發(fā)揮其抗拉抗剪作用5、張拉工序能檢驗錨桿的承載能力5、尚缺乏檢驗此類錨桿施工質(zhì)量與承載力的有效方法6、結(jié)構(gòu)構(gòu)造與施工工藝比較復(fù)雜6、結(jié)構(gòu)簡單，施工方便2.1預(yù)應(yīng)力錨桿與非預(yù)應(yīng)力錨桿2.2拉力型與壓力型錨桿拉力型錨桿和壓力型錨桿結(jié)構(gòu)示意圖(a)拉力型錨桿(b)壓力型錨桿拉力型錨索結(jié)構(gòu)示意圖圖3壓力型錨索的結(jié)構(gòu)圖拉力糖型與甩壓力先型錨幅桿的哪荷載莖分布2.害3荷載集傅中型與鼠荷載分活散型錨犬桿荷載集腿中型荷載分巴散型荷載凱集中互型與妄荷載河分散盒型錨饒桿工辮作特喜性比脊較荷載集她中型錨握桿粘結(jié)己應(yīng)力分堅布特征單孔槳復(fù)合吹錨固武；荷載分捎散；灌漿體寶由受拉班變?yōu)槭苄缐?。壓力姐分散絮型結(jié)父構(gòu)構(gòu)卻造圖壓力分敘散型錨冬桿(單孔蚊復(fù)合腐錨固壟）粘爐結(jié)應(yīng)郵力分先布特順征荷載燒分散蟲型錨冷桿承廟載體甲的構(gòu)農(nóng)造拉力集郊中型壓力時分散首型簡單防依腐灌漿渴體受確拉易駁開裂多層溜防腐灌漿體領(lǐng)受壓不周易開裂壓力廟分散吩型錨及固的思耐久烏性顯販著提帖高拉力模分散霉型錨杠索結(jié)眼構(gòu)圖2.春4可重復(fù)劇高壓灌鳴漿型錨爹桿錨桿可結(jié)構(gòu)飲圖注漿套劣管工作掛原理密封性均勻洗性重復(fù)紅性預(yù)埋伯二次頭劈裂深灌漿忘管密封裝描置重復(fù)高馬壓灌漿手型錨固熔技術(shù)的執(zhí)優(yōu)越性抗拔鴨力提盟高60~富120備%；蠕變窯量減朗小1/螺2~如2/開3；節(jié)約循造價1/3左右。一次晝常壓忍灌漿谷體與叛二次高壓灌同漿體的互比較2.5擴體小型錨紹桿錨桿荷尿載傳遞敏方式的浴比較(a評)摩擦型(b)摩擦譜－支旋承復(fù)排合型（1）底睜端擴乞體型抽錨桿爆炸攝成型培的底屑端擴棄體錨顫桿用旋轉(zhuǎn)晉葉片形處成的擴儉體錨桿固定申地層批砂固定都長度報：6～10眉m極限承獅載力900～140孫0k筒N比Φ=織12賀cm的圓柱升體錨固碧體承載天力提高2～3倍。（2）多嬸段擴址體型惜錨桿擴體通型錨險桿承里載力睜計算砂性鎮(zhèn)土黏性土3錨頭及哲錨桿構(gòu)嗓件錨頭設(shè)虛計錨頭解是均榨衡地賄向錨帝桿體觀傳遞牙外力封的主特要部飲件。錨頭通陣常由錨拿具、承摘壓板和域臺座組播成。錨頭張一般洲形式綱有：4錨桿敞防腐錨桿的搞防腐設(shè)詞計1.一般豪要求旨：應(yīng)按濱錨桿回的使蜓用年臨限、膜錨桿雪所處呢環(huán)境井的腐求蝕程該度及阿錨桿川破壞毅后果矩等因哲素確定榨防腐緒類型恩與標他準。錨桿防腐丙的有遭效期應(yīng)當惕等于崗錨桿喬的有茫效期昂。錨桿殺在其哥全部燈自由蠅長度欣上必言須能滲夠自由擔(dān)移動，錨獵桿試繳驗與展加荷暖時所吵有荷話載都鑰能由久自由扒段傳軋到錨粗固段汗。錨桿奔的防存護設(shè)橡施必足須具有足椒夠的強偉度和韌元性，在臨錨桿眉加荷旅時不增致破端壞。錨桿楊及其切防護監(jiān)系統(tǒng)朋在制奔作、挺運輸全和安副裝過教程中不應(yīng)受叢到破壞。防護中系統(tǒng)旁的材原料在由預(yù)料復(fù)的工棒作環(huán)鞠境內(nèi)保持不宴開裂、筑不變脆蜻或成為須流體；具有化軍學(xué)穩(wěn)定躍性，不與培相鄰材斬料發(fā)生訪反應(yīng)，碗并保持極其抗沒滲性。2.環(huán)境侵余蝕性：PH<潑4.泄5電阻率<范20道00Ω.cm出現(xiàn)硫偏化物出現(xiàn)復(fù)咬雜電流維或造成筒對其他僚地下混剖凝土結(jié)增構(gòu)的化妻學(xué)侵蝕3.錨桿銜的防督護類別型與任等級一級防的護：雙層旋防腐可保護咱，預(yù)淋應(yīng)力萄筋全茅長均米有套鞋管二級防額護：單層泥防腐屬保護混，錨氣固段葵預(yù)應(yīng)霜力筋食僅用周灌漿扛防腐錨桿的這防腐設(shè)球計錨桿媽的防魄腐保辟護決米策圖錨桿使用壽命臨時（<24月）永久（>24月）地層侵蝕性有侵蝕無侵蝕二級防護無防護地層侵蝕性未知或有侵蝕無侵蝕一級防護嚴重破壞后果一級防護不嚴重地方價格增量便宜昂貴一級防護二級防護錨桿肯的防宿腐保愛護要衰求防護等級錨桿類型錨頭自由段錨固段拉力型壓力型拉力型一級二級過度管若暴露在空氣中需加錨具罩注入油脂的護套

外套注入水泥漿的光滑塑料管注入水泥漿的波紋管無粘結(jié)鋼絞線與灌漿灌漿無粘結(jié)鋼絞線或外套注入水泥漿的光滑塑料管注入油脂的護套過度管若暴露在空氣中需加錨具罩過度管若暴露在空氣中需加錨具罩拉力型較錨桿一恒級防護孝構(gòu)造拉力型吩錨桿二冰級防護祝構(gòu)造可重復(fù)洋張拉錨懶桿的錨庸頭防護栗構(gòu)造5錨桿的徹張拉與辣鎖定錨桿索的張架拉鎖漂定影響指錨桿絨初始同張拉沙力的船因素地層席徐變鋼質(zhì)靈桿體祖的松析弛套管與陣桿體鋼法材的摩符擦地層勸內(nèi)部餓粘性嫌土層夾的壓爬密預(yù)應(yīng)力鋪筋材錨寸固時的馳定位錨桿的括變形錨桿變乒形組成師：桿體喝自由段葵的彈性能伸長、肅錨固體慌與地層酒間的剪站切變形錨桿變村形一般織由試驗虹確定，揪摩擦型裁可按下深式估算棄：摩擦型老錨桿的柴變形量浪估算——施加于華錨桿上搭的拉力——錨固某體直放徑——變形量——地層悶抗剪停切系叮數(shù)——錨固喂自由址段長霜度——錨固段極長度——錨固體索橫截面納積——錨桿亦桿體峽橫截保面積——錨固體符彈性模脅量——錨桿惰桿體樓彈性鴿模量——錨桿灌旦漿體彈扮性模量——錨桿灌區(qū)漿體橫宇截面積錨桿初繪始張拉演力（鎖葬定荷載干）值：巖體加固與顯邊坡抗然滑錨固仰，因巖體井松散而專施加的菜預(yù)應(yīng)力厚或加固勞地基和且抵抗下塑滑力而擇設(shè)置的碎錨桿，再以拉力真設(shè)計曉值（工作醬荷載）榜作為鎖掛定荷載粒。結(jié)構(gòu)物散背面地文層為松散檢土層，一般酷情況鎖點定荷載旗為設(shè)計毯拉力設(shè)鼓計值的0.蹦6～0.椅8倍。對允許嗎變形的結(jié)毫構(gòu)物晌的錨驚固，踢被錨顆固的金結(jié)構(gòu)濤物采獻用鉸世接構(gòu)刺造，再允許徒其變主位時戰(zhàn)錨桿虧不必吩按設(shè)儲計拉谷力鎖擔(dān)定，苦可根馳據(jù)設(shè)近計條藥件決飾定鎖映定荷蝦載，擺一般漆取設(shè)爽計拉找力值呈的0.5～0.7倍。預(yù)計地貞層有明顯徐貓變的情混況，飛可先懶將錨通桿張侵拉到待設(shè)計娃拉力慨值的1.2～1.傳3倍，然府后退窗回到兼設(shè)計壩拉力鑰值鎖史定。錨桿灑的張烘拉鎖藥定6錨桿現(xiàn)片場檢驗主要有基本坐試驗賴，驗礙收試筋驗和擇蠕變樹試驗?；驹嚳膀灒ㄥ^桿的生性能試友驗、破股壞性試猶驗）任何乏一種池新型綿錨桿際或已貫有錨盾桿品統(tǒng)種用終于未紐奉曾用琴過的犬地層癢時，盾均應(yīng)起進行坐基本往試驗輩。錨桿基禮本試驗惕是錨桿寬工程施兼工前，粱在現(xiàn)場必進行的嚼錨桿極怒限抗拔巧承載力關(guān)試驗。采用分瘋級加荷起、卸荷呈的增量條試驗法樂，記錄藝起始荷召載下和暖每次加他荷、卸倡荷時錨歷桿的位滴移。其目岡的是惡確定掀錨桿計的極圍限承廢載力填和錨僵桿設(shè)成計參灶數(shù)尸的合仔理性置，為趙錨桿羊設(shè)計庭、施洽工提鼓供依疏據(jù)。1．錨桿顯基本試銜驗的最若大試驗絡(luò)荷載不蒜宜超過果錨桿承科載力標脹準值的0.9倍；2．錨糖桿基湯本試耀驗應(yīng)針采用壩分級畢循環(huán)蔥加卸踩載法域，加嬌荷等謹級和料錨頭香位移鼓測讀聞時間辯間隔碗應(yīng)符鋤合下惡表的糠規(guī)定祝。檢測出數(shù)量（1）同一發(fā)工程在簽同一條輪件（錨終桿參數(shù)五及所處月地層條未件、施隸工工藝有相同）測下進行訂錨桿極揚限抗拔碎試驗，弦基本試健驗和蠕榴變試驗害的數(shù)量華不少于3根。（2）驗收園試驗的衣錨桿數(shù)怪量不得次少于錨挺桿總數(shù)俊的5%，且坦不得鞭少于3根，對仙有特殊丟要求的摸工程，旗可按設(shè)節(jié)計要求改增加驗豬收檢測卷錨桿的汗數(shù)量。（3）對階任何米一種荷本地技區(qū)未頁做過潑的新弱型錨灰桿，爺應(yīng)事鑒先通然過試技驗確細定其潑可行機性，棄并選倆擇錨仙桿設(shè)鋒計參燙數(shù)。檢測拔條件醒控制錨桿抗仗拔試驗重應(yīng)滿足必以下條竟件：（1）錨桿難極限抗靈拔試驗難采用的甜地層條修件、桿動體材料斤、錨桿炕參數(shù)和筑施工工灑藝必須袋與工程贏錨桿相射同；（2）錨出桿錨莖固段解的漿理體強況度達漆到15選MP惜a或達閑到設(shè)別計強歌度等尿級的75壺%時，方貫可進行裝錨桿試間驗。注：1、在每但級加荷裹等級觀瓶測時間橫內(nèi)，測評讀錨頭殊位移不威應(yīng)少于3次；2、預(yù)堂估破耐壞荷專載可謎以根控據(jù)拉若桿標盤準強割度計虧算即勉為As嶼fp相tk，式原中As－錨桿魯桿體（孕筋體）狡的截面紛面積；fp罪tk－錨碑桿桿檔體（怪筋體洋）抗有拉強澡度標拐準值（二）縣錨肅桿（索佳）的驗休收試驗錨桿離驗收斧試驗喊是在港錨固侮工程潑完工宜后為歪了檢所驗所遍施工尊的錨鐘桿是蓋否達框到設(shè)勿計的飾要求刻而進龜行的萄檢驗碗性抗敘拔試遲驗，遠該試兄驗起蠶到鑒榆別工植程是鳳否符陵合要糟求的跑目的通。錨掉桿驗西收試盞驗滿竟足以堅下條翅件，舉即為拋合格掛：（1）驗騾收試要驗所天得的乓總彈瓦性位滔移超受過自煤由段貸長度敏理論眉彈性濱伸長尸的80％，但子小于自值由段長間度與1／2錨固段望長度之津和的理想論彈性稀伸長。（2）在最永大試驗慶荷載作善用下，胞錨頭位它移趨于氏穩(wěn)定。驗收試枯驗驗收柴試驗旨在快姜速經(jīng)濟慣地確定醒錨桿是套否具有留足夠的謊承載力凡、錨桿絨自由段椅長度是神否滿足陳要求和捆錨桿蠕偉變在規(guī)具定的范仔圍內(nèi)是巨否穩(wěn)定謊。1．最載大試念驗荷顫載應(yīng)題取錨乖桿軸雕向拉座力設(shè)近計值聯(lián)的1.0倍；2．加荷租等級及彼錨頭位創(chuàng)移測讀范時間間獨隔應(yīng)符楊合下列秒規(guī)定；①初程始荷載驅(qū)宜取錨攝桿軸向收拉力設(shè)體計值Nt的0.副1倍；②餐加荷搜等級凍及觀考測時鴨間按表3-宿2規(guī)定裂進行走；③樹每級濾荷載引應(yīng)穩(wěn)口定5~媽10姑mi銅n，在每舞級加荷絲式等級觀瓣測時間昨內(nèi)，測再讀錨頭銹位移不織應(yīng)少于3次，并紛記錄荷語載施加草后1mi鳴n、6mi顆n、10蒜mi抹n時的位慎移量。政如在1~難10貌mi敗n內(nèi)錨頭鴨位移增趙量超過1mm，則兆該級驕荷載劑應(yīng)再熔維持50欣m(xù)i址n，并在終荷載施刑加后15m睬in、20m染in、25m關(guān)in、30m沒in、45m待in和60泉mi廚n時記錄廟錨頭位療移增量筋。④棉加荷儀至最挎大試認驗荷糾載并蘆觀測15m思in，待位抗移穩(wěn)定井后即卸炮荷至0.1胡Nt，并測頑讀錨頭凍位移。恩然后加奶荷至鎖掉定荷載愈鎖定。⑤壞試驗健結(jié)果朝宜按看每級膨荷載手對應(yīng)準的錨煤頭位別移列窩表整礙理，箭并繪姓制荷戴載—位移煉（Q-外s）曲造線。（三）陷錨樂桿（索局）的蠕沈變試驗在軟芹粘土妙中設(shè)棟置的新錨桿仇，在停較大伸荷載抄作用批下會肝產(chǎn)生詳很大瞎的蠕于變變漁形，卻為了炎掌握虜軟粘東土中陸的錨征桿的檔工作竭特性問，國區(qū)內(nèi)外片的有劃關(guān)標埋準都峰對錨拆桿的揀蠕變腳試驗禿作了參相應(yīng)慌的規(guī)話定。袖我國磚有關(guān)零錨桿讀標準抖規(guī)定胡，凡敵塑性英指數(shù)大于20的土層劈燕中的錨未桿，均憲應(yīng)進行印蠕變試夏驗，且鉤試驗的慶根數(shù)不糟應(yīng)少于3根。蠕變經(jīng)試驗塑性件指數(shù)涉大于17的軟賤土層碑和蠕棉變變冊形明價顯的和巖體孝中的擺錨桿降應(yīng)進糠行蠕長變試就驗，木用作彼蠕變免試驗丘的錨僵桿不挨應(yīng)少倉于3根。錨弟桿蠕變有試驗加散荷等級圣與觀測糾時間見表3-沾3，在與觀測近時間崗內(nèi)荷非載必府須保沖持恒敲定，燭錨頭啄位移勢趨于族穩(wěn)定都。每祖級荷做載作殺用下伸按時捎間間扁隔(m昌in習(xí))1，2，3，4，5，10，15，20，30，45，60，75，90記錄羊錨頭團蠕變幻玉量。蠕變賓試驗鼻的加岡荷等恒級和旅觀測身時間烏應(yīng)滿熟足表6.蝕13的要求饞，在觀隆測時間活內(nèi)，荷賓載必須短保持恒銷定，每爆級荷載扮下觀測蹦蠕變量謙隨時間熄的變化皂。最后杰將每級遠荷載下景的錨桿虹蠕變量墾一時間襲對數(shù)曲奶線在s～lgt坐標娘系中倡繪出鼠。定拖義S～lgt曲線的貓斜率值(s～lg梳t(yī)曲線為彼直線)為蠕駁變系聯(lián)數(shù)。式中：Ks——某一扮級荷示載下仰的蠕雖變系肌數(shù)；s1——t1時刻的訓(xùn)蠕變量訴；s2——t2時刻房誠的蠕揚變量店。錨桿蠕鳳變試驗瓜所測得灑的最后戶一級荷紅載下的存最終一該段觀測曠時間內(nèi)蒼的蠕變手系數(shù)不