1、基坑支护课程正式课课程主题:锚索(杆)设计全国专业的土木设计类培训网校轩锐教育老师:灰灰老师江苏轩锐教育江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校课程主题:锚索(杆)设计课程目的:通过本课学习,掌握锚索(杆)的作用机理,受力特点,设计要点,锚索(杆)施工过程。知识点:锚索(杆)的作用机理及设计要点,江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校一、概述二、锚杆(索)类型与特点三、锚杆(索)设计四、锚杆(索)施工目录一一、概述、概述1 1、锚杆支护的作用原理、锚杆支护的作用原理锚杆是将受拉杆件的一端(锚固段)固定在稳定地层稳定地层中,另一端与工程构筑物相联结,用以承受由于土压力、水压 力等施加于构筑
2、物的推力,从而利用地层的锚固力以维持构 筑物(或岩土层)的稳定。锚杆外露于地面的一端用锚头固定。一种情况是锚头一种情况是锚头直直接附着结构上并满足结构接附着结构上并满足结构的稳定的稳定;另一种情况通过梁板、格梁板、格构或其他部件将锚头施加构或其他部件将锚头施加的应力传递于更为宽广的岩土体表 面。对于锚固作用原理的认识,可归纳为两种不同的理论。全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校一种是建立在结构工程概念上,其基本特征是“荷载 结构”模式。把岩土体中可能破坏坍塌部分的重量作为荷载由锚喷支护承担。其中锚杆支护的悬吊理论最具有代表性,该 理论要求锚杆长度穿
3、越塌落高度,把坍塌的岩石悬吊起来。这一类型理论是 1970 年代以前 发展形成的,是沿着结构工程的概念,采用结构力学的方法来论述的。土层锚杆设计主要还 是应用这类理论。对于岩层锚杆则是建立在岩体工程概念上,充分发挥围岩的自稳能力,防围岩破坏于未然。支护与适时、合理的施工步骤相结合,主要作用在于控制岩体变形和位移,改善岩体主要作用在于控制岩体变形和位移,改善岩体 应力状态,提高岩体强应力状态,提高岩体强度,使岩体与支护共同达到新的平衡稳定度,使岩体与支护共同达到新的平衡稳定。这一类型的理论,按照岩体工程概念,采用岩体力学、岩体工程地质学的方法,对岩体进行稳定性分析及锚固支护加固效果分析。该类型理
4、论从 1980 年代初逐步发展完善,更能发挥岩体自身强度高、自稳 能力好的优点。江苏轩锐教育一一、概述、概述2 2、锚杆支护的特点、锚杆支护的特点全国专业的土木设计类培训网校基坑支护基坑支护江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校二二、锚杆(索)类型与特点锚杆(索)类型与特点 ;7-;由由 ;1 1、锚杆锚杆(索索)结构结构 La-锚固段长度锚固段长度锚杆是一种将拉力传至稳定岩层或土层的结构体系,主要由锚头、自由段和锚固段组成,如图所示。(1)锚头:锚杆外端用于锚固或锁定锚杆 拉力的部件,由垫墩、垫板、锚具、保护 帽和外端锚筋组成。(2)锚固段:锚杆远端将拉力传递给稳定 地层的部分锚固深度和
5、长度应按照实际情段长度段长度5-钻孔;钻孔;-自自构构Lf结结;挡挡体体支支注浆注浆;4-8-板板;压压筋筋承承钢钢3-;具具层层锚锚自由隔离自由隔离台座;台座;2-61况计算获取,要求能够承受最大设计拉力。二二、锚杆(索)类型与特锚杆(索)类型与特点点 1 1、锚杆锚杆(索索)结构结构(3)自由段:将锚头拉力传 至锚固段的中间区段,由锚拉 筋、防腐构造和注浆体组成。(4)锚杆配件:为了保证锚 杆受力合理、施工方便而设置 的部件,如定位支架、导向帽、架线环、束线环、注浆塞等1-台坐;台坐;2-锚具;锚具;3-承压板承压板;4-支档结构;支档结构;5-自由隔离自由隔离 层;层;6-钻孔;钻孔;7
6、-对中支架;对中支架;8-隔离架;隔离架;9-钢绞线;钢绞线;l0-架架 线环;线环;ll-注桨体;注桨体;12-导向帽;导向帽;Lr-自由段;自由段;La-锚固段锚固段全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育二二、锚杆(索)类型与特锚杆(索)类型与特点点1 1、锚杆锚杆(索索)结构结构全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育二二、锚杆(索)类型与特锚杆(索)类型与特点点1 1、锚杆锚杆(索索)结构结构全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校二二、锚杆(索)类型与特点锚杆(索)类型与特点 按是否预先施加应力分为预按是否预先施加应力分为预应力锚杆应力锚杆
7、(索索)和非预应力和非预应力锚杆锚杆(索索):非预应力锚杆是指锚杆:非预应力锚杆是指锚杆锚固后不施加外力,锚固后不施加外力,锚杆处于被动受载状态;预应力锚杆是指锚杆锚固后锚杆处于被动受载状态;预应力锚杆是指锚杆锚固后 施加一定的外力,使锚杆处于主动受载施加一定的外力,使锚杆处于主动受载状态状态。预应力锚杆与非预应力锚杆结构构造比预应力锚杆与非预应力锚杆结构构造比较较 预应力锚杆与非预应力锚杆受力特性比较预应力锚杆与非预应力锚杆受力特性比较2 2、预应力锚杆与非预应力锚杆预应力锚杆与非预应力锚杆预应力锚杆预应力锚杆非预应力锚杆非预应力锚杆1、安装后能及时提供支护抗力,、安装后能及时提供支护抗力,
8、使岩体处于三轴使岩体处于三轴 应力状态应力状态1、安装后地层移动锚杆才能被动地发、安装后地层移动锚杆才能被动地发挥作用挥作用2、控制地层与结构物变形能力强、控制地层与结构物变形能力强2、控制地层与结构物变形能力、控制地层与结构物变形能力差差3、按一定密度布置锚杆,施加预应力后能、按一定密度布置锚杆,施加预应力后能在地层在地层 内形成压缩区,有利于地层稳定内形成压缩区,有利于地层稳定3、难于在地层内形成压缩区、难于在地层内形成压缩区4、预加应力后,能、预加应力后,能明显地提高潜在滑移面或岩石明显地提高潜在滑移面或岩石 软弱结构面的抗剪强度软弱结构面的抗剪强度4、仅靠杆体自身强度发挥其抗拉抗剪作用
9、、仅靠杆体自身强度发挥其抗拉抗剪作用5、张拉工序能检验锚、张拉工序能检验锚杆的承载能力杆的承载能力5、尚缺乏检验此类锚杆施工质量与承载力的有、尚缺乏检验此类锚杆施工质量与承载力的有 效方法效方法6、结构构造与施工工、结构构造与施工工艺比较复杂艺比较复杂6、结构简单,施工方便、结构简单,施工方便二二、锚杆(索)类型与特锚杆(索)类型与特点点2 2、预应力锚杆与非预应力锚杆预应力锚杆与非预应力锚杆全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校二二、锚杆(索)类型与特锚杆(索)类型与特点点 3 3、拉力型与压力型拉力型与压力型锚杆锚杆拉力型锚杆与压力型锚杆的共性特
10、点在于工作状态时锚杆杆体均处于受拉状态,不同点在于锚杆受荷后其固定段内的灌浆固定段内的灌浆体分别处于受拉或者受压状态。从而导致锚杆杆体长期的防腐性差。但拉力型锚杆结构简单、施工方便以及具有较好的经济性,因此该类型锚杆在无特殊要求的深基坑工程中得到较为广泛的应 用,当前基坑工程中的锚杆多采用此类型锚杆。拉力型锚杆拉力型锚杆工作时,锚杆灌浆体处于受拉状态,由于灌浆体抗拉强度很小,工作状态时浆体容易出现张拉裂缝,地下水极易通过裂缝渗入锚杆内部,二二、锚杆(索)类型与特锚杆(索)类型与特点点3 3、拉力型与压力型拉力型与压力型锚杆锚杆拉力型锚索结构示意图拉力型锚索结构示意图全国专业的土木设计类培训网校
11、江苏轩锐教育江苏轩锐教育二二、锚杆(索)类型与特锚杆(索)类型与特点点 3 3、拉力型与压力型拉力型与压力型锚杆锚杆压力型锚杆工作状态灌浆体受压力型锚杆工作状态灌浆体受压,压,灌浆体不易开裂,锚杆防腐蚀性较好,可用于永久性锚固工程,而且灌浆体受压性能远优于其受拉性能,因此压力型锚杆受力性能优于拉力型锚杆,另外由于锚杆芯体与灌浆体之间采取隔离措施,为锚杆使用完毕回收锚杆芯体创造了条件。总的来看,压 力型锚杆施工工艺相对于拉力型锚杆复杂,而且造价也相对较高,一定程度限制其应 用发展,但其防腐蚀性能较好,特别是具有可锚杆芯体可回其防腐蚀性能较好,特别是具有可锚杆芯体可回收、对周边地下空间开发收、对周
12、边地下空间开发 不造成障碍的特点不造成障碍的特点,是今后基坑工程支护形式的发展应用方向之一。压力型锚索的结构图压力型锚索的结构图全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计1 1、锚杆锚杆(索)设计的一(索)设计的一般要求般要求(1)锚拉结构宜采用钢绞线钢绞线锚杆;当设计的锚杆抗拔承载力较低时,也可采用普通钢筋锚杆;当环境保护不允许在支护结构使用功能完成后锚杆杆体滞留于基坑周边地层 内时,应采用可拆芯钢绞线锚杆可拆芯钢绞线锚杆;(2)在易塌孔的松散或稍密的砂土、碎石土、粉土层,高液性指数的饱和粘性土层,高水压力的各类土层中,钢绞线锚杆、
13、普通钢筋锚杆宜采用套套管护壁成孔工艺管护壁成孔工艺;(3)锚杆注浆宜采用二次压力二次压力注浆工艺注浆工艺;(4)锚杆锚固段锚固段不宜设置在淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土及松散填土层内质土及松散填土层内;(5)在复杂地质条件下,应通过现场试验确定锚杆的适用性。江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计2 2、锚杆(索)锚杆的安全系数、锚杆(索)锚杆的安全系数锚杆安全系数是对锚杆的工作荷载或锚杆轴向拉力设计值而言的,即即 设计时所规定的锚杆极限状态时的承载力(锚杆轴向拉力极限值)应设计时所规定的锚杆极限状态时的承载力(锚杆轴向拉力极限值)应
14、 当是锚杆的工作荷载与安全系数的乘积当是锚杆的工作荷载与安全系数的乘积.安全系数取决于锚杆的工作年限和破坏后产生的危害程度.锚杆设计安全系数包括两种:锚固体设计安全系数锚固体设计安全系数预应力筋设计的安全系数三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计2 2、锚杆(索)锚杆的安全系数、锚杆(索)锚杆的安全系数建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012规定全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计2 2、锚杆(索)锚杆的安全系数、锚杆(索)锚杆的安全系数建筑边坡工程技术规范GB50330-2013规定全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计3 3
15、、锚杆(索)锚杆的轴向拉力标准值、锚杆(索)锚杆的轴向拉力标准值建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012规定全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计4 4、锚杆(索)设计的自由段、锚杆(索)设计的自由段(1)锚杆自由段由潜在滑移面确定。(2)锚杆自由段由潜在滑移面确定。(3)锚杆自由段长度确定必须使锚固体处于比破坏面更深更稳定的地层。全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育45 +2建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012规定:自由段长度按自由段长度按 破裂角进行破裂角进行计算;计算;三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计4 4、锚杆(索)设计的自由段、锚杆(索)
16、设计的自由段全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育0 4 4、锚杆(索)设计的自由段、锚杆(索)设计的自由段相关规范自由段构造规定:土层锚杆设计与施工规范CECS22:90规定:不宜小于5m,超过滑移面1m;岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范GB50086-2015规定:预应力锚杆自由段长度不宜小于5m;建筑边坡工程技术规范GB50330-2013规定:预应力锚杆自由段长度不宜小于5m,且应超过潜在滑移面1.5m;建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012规定:预应力锚杆自由段长度不宜小于5m,且应超过潜在滑移面1.5m;江苏轩锐教育7三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计全国专业的土木设计类培
17、训网校4 4、锚杆(索)设计的锚固段、锚杆(索)设计的锚固段锚杆(索)的锚固力也可称为锚杆(索)极限抗拔承载力。锚杆极限抗拔承杆极限抗拔承 载力极限极限抗拔承载力是指锚杆载力极限极限抗拔承载力是指锚杆 锚筋沿握裹砂浆或砂浆沿孔壁产生锚筋沿握裹砂浆或砂浆沿孔壁产生 滑移破坏时所能承受的最大临界拉滑移破坏时所能承受的最大临界拉 拔力,拔力,它可以通过破坏性拉拔试验 确定。三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计5 5、锚杆(索)设计的锚固段、锚杆(索)设计的锚固段(1)拉力型拉力型圆柱型锚杆锚固力与锚固长度计算对于圆柱型锚杆,根据锚固
18、机理,锚杆的极限锚固力可按下式计算:全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育5 5、锚杆(索)设计的锚固段、锚杆(索)设计的锚固段三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计5 5、锚杆(索)设计的锚固段、锚杆(索)设计的锚固段(2)锚杆锚杆(索)(索)与锚固砂浆间的最小握裹长度计算前面对于圆柱型锚杆的极限锚固力计算公式是基于锚固段锚杆体与周围岩土问的极限摩阻力给出的,这种公式的应用条件是锚杆破坏首先从锚固体与周围岩土 之间的界面剪切滑移,一般来讲对于土层或较软的岩石满足一般来讲对于土层或较软
19、的岩石满足这种条件。这种条件。对于坚硬的 岩层,如果锚固体与岩层问的极限摩阻力大于锚筋与锚固砂浆之间的极限握裹力,锚杆将首先从锚筋与锚固砂浆之间开始剪切破坏,此时应根据锚筋与锚固砂浆之间 的粘结强度来计算锚杆的锚固长度。极限锚固力计算公式为:式中:L锚固体长度;dg锚筋直径;qg锚筋与锚固砂浆之间的极限粘结强度。n锚筋数量;三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计5 5、锚杆(索)设计的锚固段、锚杆(索)设计的锚固段(2)锚杆锚杆(索)(索)与锚固砂浆间的最小握裹长度计算全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计6 6、锚杆锚杆(
20、索)杆体设计(索)杆体设计 长度在长度在15m15m以内的短锚杆或较短锚杆,无论预应力或非预以内的短锚杆或较短锚杆,无论预应力或非预 应力的,均可使用普应力的,均可使用普通钢筋或高强度的精轧螺纹钢筋通钢筋或高强度的精轧螺纹钢筋.长度大于长度大于15m15m及设计承载力较高的预应力锚杆,应优先选及设计承载力较高的预应力锚杆,应优先选 用钢绞线或钢丝用钢绞线或钢丝.抗拉强度比钢筋高抗拉强度比钢筋高达到屈服点时产生的延伸达到屈服点时产生的延伸量比钢筋大得多量比钢筋大得多使用钢绞线,锚杆出现预使用钢绞线,锚杆出现预应力损失的现象较少应力损失的现象较少三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计6 6、锚杆锚杆(索
21、)杆体设计(索)杆体设计 锚杆预应力筋横截面积的计算锚杆预应力筋横截面积的计算全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计6 6、锚杆锚杆(索)杆体设计(索)杆体设计普通钢筋普通钢筋全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计6 6、锚杆锚杆(索)杆体设(索)杆体设计计全国专业的土木设计类培训网校预应力钢筋预应力钢筋江苏轩锐教育锚头一般形式有:锚头一般形式有:三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计7 7、锚头设计、锚头设计锚头是均衡地向锚杆体传递外力的主要部件。锚头是均衡地向锚杆体传递外力的主要部件。锚头通常由锚具、承压板和台座组成。锚头通常由
22、锚具、承压板和台座组成。全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 锚杆的锚杆的全设设国 业 土 设锚锚计 培 网 腐设腐设计计三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计8 8、锚杆的锚杆布置、锚杆的锚杆布置 锚杆层数与标高锚杆层数与标高支护结构刚度与锚杆承受的荷载
23、支护结构刚度与锚杆承受的荷载结构物受力的最佳支撑点结构物受力的最佳支撑点地层条件(锚固体所处位置)地层条件(锚固体所处位置)方便施工方便施工地下障碍物地下障碍物江苏轩锐教育 锚杆的锚杆的全设设国 业 土 设锚锚计 培 网 腐设腐设计计三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计8 8、锚杆的锚杆布置、锚杆的锚杆布置 锚杆水平间距锚杆水平间距 支护结构刚度、承受的荷载与锚杆极限承载力支护结构刚度、承受的荷载与锚杆极限承载力 一般在一般在1.51.54 4.0m.0m,并与支护桩间距协调,并与支护桩间距协调 考虑群锚效应考虑群锚效应(a)拉力型锚杆)拉力型锚杆 (b)压力型锚杆)压力型锚杆 (c)群锚效应原理
24、示意)群锚效应原理示意江苏轩锐教育 锚杆的锚杆的全设设国 业 土 设锚锚计 培 网 腐设腐设计计三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计8 8、锚杆的锚杆布置、锚杆的锚杆布置群锚效应的控制群锚效应的控制 适当增加锚固段长适当增加锚固段长度度 采用不同倾角使锚固段错开采用不同倾角使锚固段错开 采用不同长度采用不同长度 自由段自由段,使锚固段错开使锚固段错开 适当折减锚杆极限适当折减锚杆极限抗拔力抗拔力江苏轩锐教育 锚杆的锚杆的全设设国 业 土 设锚锚计 培 网 腐设计腐设计三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计8 8、锚杆的锚杆倾角及布置、锚杆的锚杆倾角及布置为有效的抵抗挡土构筑物的土压力,倾角“宜小;但从锚
25、杆灌浆要求倾角不应小于13左右;此外为使有效锚固段能进入较好土层,需选择适当的倾角,综 合这几方面的要求一般锚杆的倾角在1525左右,且不应大于45。锚杆的上、下排垂直间距不宜小于2.0m,水平间距不宜小于1.5m,否则要考虑锚杆的相互影响,单根锚杆的承载力要降低。锚杆锚固段的上覆土层厚度不宜小于4m。江苏轩锐教育 锚杆的锚杆的全设设国 业 土 设锚锚计 培 网 腐设腐设计计三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计8 8、锚杆的锚杆布置、锚杆的锚杆布置建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012规定:江苏轩锐教育 锚杆的锚杆的全设设国 业 土 设锚锚计 培 网 腐设计腐设计三、锚杆锚杆(索)(索)设计设
26、计9 9、锚杆的防腐设计、锚杆的防腐设计1.一般要求:一般要求:应按锚杆的使用年限、锚杆所处环境的腐蚀程度及锚杆破坏后果等因素确定应按锚杆的使用年限、锚杆所处环境的腐蚀程度及锚杆破坏后果等因素确定防腐类型与标准。防腐类型与标准。锚杆防腐的有效期应当等于锚杆的有效锚杆防腐的有效期应当等于锚杆的有效期。期。锚杆在其全部自由长度上必须能够自由移动,锚杆试验与加荷时所有荷载都锚杆在其全部自由长度上必须能够自由移动,锚杆试验与加荷时所有荷载都能由自由段传到锚固能由自由段传到锚固段。段。锚杆的防护设施必须具有锚杆的防护设施必须具有足够的强度和韧性,在锚杆加荷时不致破坏。足够的强度和韧性,在锚杆加荷时不致破
27、坏。锚杆及其防护系统在制作、运输锚杆及其防护系统在制作、运输和安装过程中不应受到破坏。和安装过程中不应受到破坏。防护系统的材料在预料的工作环境内保持不开裂、防护系统的材料在预料的工作环境内保持不开裂、不变脆或成为流体;具有不变脆或成为流体;具有化学稳定性,不与相邻材料发生反应,并保持其抗渗性化学稳定性,不与相邻材料发生反应,并保持其抗渗性。江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计9 9、锚杆的防腐设计、锚杆的防腐设计2.环境侵蚀性:环境侵蚀性:PH 4.5 电阻率电阻率 2000.cm 出现硫化物出现硫化物 出现复杂电流或造成对其他地下出现复杂电流或造成对其他
28、地下混凝土结构的化学侵蚀混凝土结构的化学侵蚀3.锚杆的防护类型与等级锚杆的防护类型与等级 一级防护:双层防腐保护,预应力筋全长均有套管一级防护:双层防腐保护,预应力筋全长均有套管 二级防护:单层防腐二级防护:单层防腐保护,锚固段预应力筋仅用灌浆防腐保护,锚固段预应力筋仅用灌浆防腐江苏轩锐教育三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计9 9、锚杆的防腐设计、锚杆的防腐设计全国专业的土木设计类培训网校全国专业的土木设计类培训网校拉力型锚杆一级防护构造拉力型锚杆一级防护构造江苏轩锐教育全国专业的土木设计类培训网校拉力型锚杆二级防护构造拉力型锚杆二级防护构造江苏轩锐教育三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计9 9、锚
29、杆的防腐设计、锚杆的防腐设计全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校三、锚杆锚杆(索)(索)设计设计1010、锚杆的张拉锁、锚杆的张拉锁定定 影响锚杆初始张拉力的因素影响锚杆初始张拉力的因素地层徐变地层徐变钢质杆体的松弛钢质杆体的松弛套管与杆体钢材的摩套管与杆体钢材的摩擦擦地层内部粘性土层的压密地层内部粘性土层的压密预应力筋材锚固时的定位预应力筋材锚固时的定位全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设
30、计类培训网校锚杆的有效锚固力能否建立,与锚杆施工方法、施工效果关系很大,必须高度重视锚杆的施工,充分做好施工设计和准备。1.土层锚杆正式施工前准备工作(1)熟悉工程、水文地质勘察资料;(2)查明土层锚杆施工场区的地下管线、构筑物等的具体位置和情 况;(3)研究土层锚杆对邻近建筑物和地域的影响以及附近施工情况 (如:打桩、降低地下水位、岩石爆破等)对土层锚杆的影响,并拟定 相应的措施方案;(4)编制土层锚杆施工方案;(5)场地清理,机械设备、材料、电力供应及给排水的准备。四、锚杆锚杆(索)(索)施工施工全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校四、锚杆锚杆
31、(索)(索)施工施工2.施工顺序一般情况下土层锚杆应按以下顺序施工:锚杆的加工与组装,钻孔锚杆的插入灌浆养护锚杆确认试验张 拉固定。(1)钻孔钻孔机械与方法的选择 为了保证土层锚杆质量和降低成本,必须正确选 择钻孔和钻孔工艺。1)钻孔机械 土层锚杆钻孔机械按工作原理分为旋转式钻孔机、冲击式钻 孔机和旋转冲击式钻孔机三类,其选用应根据土质条件,钻孔深度和地下水情 况而定。2)钻孔方法 钻孔方法有:螺旋钻孔干作业法、回旋式旋转钻机成孔法、潜水钻机成孔法、旋转冲击机成孔法。钻孔要求1)锚孔保持顺直;)锚孔保持顺直;2)孔壁不得坍塌和松动;)孔壁不得坍塌和松动;3)钻孔时不得使用膨润)钻孔时不得使用膨
32、润土循环泥浆护壁,以免影响摩阻力。土循环泥浆护壁,以免影响摩阻力。为了达到上述要求,需要根据不同成孔方法采取不同的相应措施,必要时应采用 套管跟进成孔。在地层松软、土质物理力学强度指标低、或在地下水位以下容易坍孔或缩颈的地层 适宜使用长螺旋钻孔一次成孔的施工法长螺旋钻孔一次成孔的施工法。例如日本TK式钻机,它采用一套长螺旋空心 钻杆,钻孔与插入钻孔与插入受拉钢筋同时进行受拉钢筋同时进行。钻孔时,将锚杆插入长螺旋杆中心管内,一同 到达设计锚固深度后,提取螺旋钻杆1520cm,并采用压力灌浆。边灌浆边灌浆边退钻杆边退钻杆,使中心锚杆及端头活动钻头留在孔内。灌浆时螺旋叶间充填的土可起到保护孔壁、防
33、止坍滑和堵塞灌浆液的外流,从而提高灌浆压力的作用。四、锚杆锚杆(索)(索)施工施工全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育四、锚杆锚杆(索)(索)施工施工建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012规定:全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育(2)扩孔在需要增大锚固段锚固力时,可采用锚固段扩孔措施。一般有以
34、下四种方法:机械扩孔 利用专门的机械扩孔装置,在锚固段形成几倍于钻孔直径的扩大 头。爆炸扩孔 将计算好的炸药置于钻孔内引爆而将土体向四周挤压形成球形扩 大头。水力扩孔 钻孔钻到锚固段时换上水力扩孔钻头,利用射水压力扩展孔径。压浆扩孔 在第二次灌浆时增大灌浆压力并保持一段时间,使浆液向四周土体 渗透并挤压土体从而扩大孔径。四、锚杆锚杆(索)(索)施工施工全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校四、锚杆锚杆(索)(索)施工施工(3)锚杆的制作与沉放钢筋锚杆 钢筋锚杆一般由一根或数根粗钢筋组合而成。若锚杆由数根钢筋组合 而成,则先绑孔或电焊连接先绑孔或电焊连
35、接(拉杆过长则拉杆过长则分段制作分段制作),设置定位器,设置定位器。定位器一般用细钢筋 制作,沿钢筋锚杆120布置,间距为22.5m,外径小于钻孔直径10mm。为便于沉 放,防止顶端插入孔壁,可以在顶端设置挡土板。在沉放过程中绑设灌浆管。钢丝束锚杆 钢丝束锚杆一般制成通长一根,与灌浆管一起绑孔,同时沉放。锚固段用撑筋环作定位器(间距0.51.0m)。钢丝束的钢丝分内外两层,外层钢丝绑扎 在撑筋环上,内层钢丝则从撑筋环中间穿过。在沉放时为了防止顶端插入孔壁,应用 一竹筒将顶端封套,然后对准钻孔中心沉放。钢铰线锚杆 钢铰线锚杆的沉放有专门的定位架。在沉放前应对锚固段进行 除油脂处理。砂浆(细砂)或
36、水泥浆。水泥浆水灰比常用0.50.55;水泥砂浆常用灰砂比0.5:1,水灰比为0.40.45;灌浆体的设计强度不应低于20M Pa。砂浆需经过滤网倒入压浆泵。灌浆方法 灌浆是土层锚杆施工的关键,一般分一次灌浆和两一次灌浆和两次灌次灌浆两种。浆两种。1)一次灌浆 采用一根灌浆管(钢管或胶皮管)作导管,管端距孔底应 预留0.20.5m的空隙。开动压浆泵将浆液注入钻孔底部,自孔底向外灌注,等浆液流出孔口时,用水泥袋纸等捣塞入孔口,并用湿粘土封堵孔口,严密用水泥袋纸等捣塞入孔口,并用湿粘土封堵孔口,严密 捣实捣实,再进入补灌,稳压数分钟灌浆方告结束。江苏轩锐教育四、锚杆锚杆(索)(索)施工施工(4)压
37、力灌浆灌浆材料及配合比灌浆材料应根据设计要求确定。灌注的浆液为水泥全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校四、锚杆锚杆(索)(索)施工施工2)二次灌浆 第一次灌浆用的灌浆管的管端距离锚杆末端500mm左右,管端用黑胶布等封住,以防沉放时土壤进入管口。第二次灌浆用的灌浆管的管端 距离锚杆末端1000mm左右,管底出口处亦用黑胶布封住。在第一次灌浆初凝后,再启用第二根灌浆管进行二次灌浆,使原先的锚固体在压力灌浆下产生裂缝并用使原先的锚固体在压力灌浆下产生裂缝并用 浆液充填以提高灌浆质量。浆液充填以提高灌浆质量。灌浆应注意如下几点:1)浆液需按配合比搅拌;2)必须保证锚
38、固段连续密实;3)在浆液硬化前,锚杆不能承受外力;4)用压浆泵灌浆时,压力不宜过大,以免吹散浆液;5)灌浆完成后应浆灌浆管、压浆泵、搅拌机等用清水洗干净。(5)张拉和锚固锚杆灌浆养护78天后,锚固体强度达到7080%设计强度,在承载力 确认以后,在支护结构上安装围囹,用油压千斤顶张拉固定。张拉力按设 计规定取值。张拉锚固的方法有:如为钢筋锚杆在其端部焊一螺丝端杆,用螺母锚固;如为钢丝束锚杆用千斤顶张拉,用镦头锚具锚固;如为钢绞线锚杆利用QM、XM系列锚具和其配套的千斤顶进行张拉锚 固。四、锚杆锚杆(索)(索)施工施工全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校答疑时间:大家如有专业方面问题请大家积极提问(谢谢大家!全国专业的土木设计类培训网校江苏轩锐教育