安全验证
4.6【 , 设 ?   计 ! ? Ⅰ 锚杆设置】 : 4【.6.?2  岩土锚杆【通常是以群体的形式!出现的而如果锚杆布!置得很密《地层中受力区的重叠!。会引起应力叠加和锚!杆附:加位移从而降低锚】杆极限抗拔力的【有效发挥这就—是我们?通,常说的“《群锚效应”必须注】意的是锚杆》极限:。抗拔力会因群锚【效,应而减?小群锚效应的影响】。与锚:固体:间距、锚《固体直?径、长?度及地层《性状等因素》有,关,  【   为《避免因锚杆间距过小!而引起锚杆承载力的!降,低国内?外锚杆规范中均【对锚杆锚固体的最小!间距加?以限制本条规定锚】杆锚固体《最小间距宜大于1】.5:m如需?锚杆间距更》小时可使用不—同倾角或不》同长度?的,锚杆(图1) 】 》 图—1  过密间距锚杆!的处理 !4.6.3  锚】杆设置应充分—考虑:周边建(构》)筑物基础的—形式、埋深、—分布等情况锚杆的】设置不?得破坏已有基—础或桩基并》应减小锚杆设—置对基础或桩基【的影响 《 4.6.!4  ?规定钻孔直径是为】了使:钢绞线间有适宜的】间距以保证钢绞【线被足够的》水泥浆?所包:。裹并满足钢绞线与】灌浆体间粘结强度】的要求 — 4.6.【。5  ?根据:锚杆的作用原—。理对于不《。。同类型的《工,程锚:杆倾:角(指锚杆与水【。平,面的:夹角)是不同—的总的来说确定【锚杆的倾角应有利】于满:足工程抗滑、—。抗塌、?抗倾或抗浮的—要求但就控制—灌浆质量而言如锚】杆倾角过《小时灌浆料的—泌水及灌浆》料硬化时产生—的残余浆《渣会影响锚杆—抗拔承载力故本条规!定锚杆的倾角宜避】开10°~+1【。0°范?围如果锚杆倾角不能!避开此范围》应采:取在孔口《设置止浆塞和孔内】埋设排气管等措施】以保证浆液灌—注饱满 ! Ⅱ 锚》。杆设计 《 :。 《 ,。4.6.《。。。7  为了》防止预应力锚杆的筋!体断:。裂破坏?锚固段注浆》体与筋体、注浆体】与地层间的粘结【破坏以及锚杆—注浆体?的压碎破坏确保预】应力锚?。杆的工作安全必须】执行按条文规—定,的三个方面》的设计计算 】 4.6.8】、,4.6.9 — 锚杆预应力筋【。体的受拉承载力【设计值应大于锚杆的!拉力设计《值此外预应》力锚:杆是一?种后张法预》应力构件其》预应力筋特别是【钢绞线的张拉—控制应力σcon应!比地上预应力钢筋】混凝土结构有明显的!降低原?因是:。预应:。力锚杆埋设在岩土层!中工:作条:件,十,分,恶,劣应力腐蚀风险【加大国外曾报道不少!由于预应《力筋控制应》力大:于0.6fptk而!出现锚杆《破坏的实例此外预】应力筋采用较小的】张拉控制《。应力σcon对降低!。锚杆的预应力—损失也?。是有利的 【 , 4.6.—1,。0  锚杆锚—固段注浆体与地层】(岩:土体)间的极限粘】结强度标准》值,fmg在无试—验资料时《本规范表4.6【.10所给》出的岩土体与注【浆体间?的极限?粘结强度标》准值建?。议值是在综合分析现!行行业标准》岩土锚杆(索)【技术规程C》ECS 22200!。5、日本JGS 】41:。40:-20?00地层锚杆—设计:施工规程及》。美国PTI》。岩,。层,与土:体预应力锚杆的【建议等相关标—准关于平均极限【粘结应力的推荐【(实测)《值,基础上提出的必须】说明:的是该推荐值—应在本规范规定【的,。锚固段长度条件下才!能采用不然应进行】修正美国锚杆—标准给出的有关平均!极限粘结应》。力值见表2》~表4 !。表2  典型的【岩石与?灌浆体间的极限【。粘结:应力: 》 : : ,    》 注:本表摘自美国PT】I1:996年制定的岩】层与土体预应力锚杆!的建议 【 表3 》 典型的灌浆体与黏!性土间的平均极限粘!结应力 ! 《    》 注:摘自美国PT—I1:996年制定—的岩层与《土体预应力锚—杆的建议《。 《 , ,表4  典型的灌浆!体与砂?。性土间的平均极【限粘:结应力 】 ?     注!摘自美?国PTI1》996年制定—的岩层与土体预【应,力锚杆的建》议 【4.6.11  锚!杆锚固段灌浆体【与地层间的》粘结抗拔安全—。。系数:(极限粘结强度标】准值与粘结》强度设计《值的比值)取决于锚!杆的服务年》。限、锚杆破坏—效果和地层蠕变【特,。性,等因素本规范—4.:6.11条》关于锚杆抗拔安全系!。数的规?定,是参照国内》外相关锚杆标准所采!。。用的锚杆抗拔—安全系数(表5)】。及,其多年来的使用【效果提出的 — 表5【  岩土锚》杆锚固段注浆体【。。与地层间的抗—拔安全系数》 》 ? : : ? ?4.6.1》2~4.《6.14 》 大量的试验—资料表明《锚杆受?力时:沿锚固段全长的粘结!应力分布是很—不,均匀的特别》当采用较《。长的:锚固段时锚杆受【荷初期粘结应力峰】值出现在临》近自由段锚固段前端!而锚固段《下端的?相当长度上则不出现!。粘结应力随》着荷:。载增大粘结》应力峰值向》锚固段根部转移但其!前方的粘《结应力则显著—下,降当荷载进一步增】大粘:结应力峰值传—递到接近锚》固段根部则》锚,固段:前部较长的范—围内粘结应力值进】一步下降《甚至趋近于零(【。图2)由《此可:知有效发挥锚—。固作用的《粘结应力的分布【长度是有一定—限度的也就是说平】均粘:结应力随着锚固段】长度的增加而减小 ! ? 》 图2  集】中拉:力型锚杆粘结—应力沿锚固段长度】的分布 【 :    基》。。于上述锚杆荷—载,传递特征《规范4.6.—12:提出了在确定锚【固长度?时应:考虑锚固长度—对粘结强度的影响】其影:响系数ψ应由试验确!定,。当无试?验资料时ψ》值,建议:可按本规范表4.】6.13选取表4】.6.13是综合】国内外一些工程锚杆!粘结:强度(?表面摩阻力)的实测!结果的基本趋势【得出的图3为德国】osterm—ays于197【。4年:收,。集到的?在黏土中随锚—固段长度《变化的表面》摩阻力变化 【 》 图3  !用与不用二》。次灌:浆,。的锚杆随锚》固长度变化测得【的表:面摩:阻力 ? 1—-中等塑性的黏土;!2-不进行二次【灌,浆,的很硬的黏土—;3-不进行二次】灌,浆的硬黏土;4【-进行二《次灌浆的硬到很硬】的黏土; 【 5-》不进行二次》灌浆的硬到》。很硬的黏土;6-中!等塑性的砂质粉【土;7?-中到高塑性黏土;!8-进行二次灌浆的!很硬的?黏土;9-不进【行二次灌浆的很硬】的黏土?;10-不进行二】次灌浆的硬黏土【 , :  《。   英国A—.D ?Barl《ey通过《在黏:土中的6《1根单元锚杆的实】验对:其结果分析整理后综!合考虑了粘》结系数以《。。。及有效锚固长度随】固定长度《增加而降低的影【响得出了伦》。敦极坚硬的黏—土中锚杆固定长度与!综合有效因子(f】c):的关系?曲线(?图4:)  】   图4表明【当使用?短的(2.5m~3!.5m)固定长【度是有效因子为0】.95?~1.0《0,几乎能?完,。全调用?黏土的抗剪强—。度此后随着》固定长度《的增加?综合有效《因子:fc急剧下降当【使用很长的(25】m)的固定》长度时固《。定长度有效因—子仅:为0.25 【。 】 ,。 ,。图4  坚硬—。黏土中锚杆固定长度!。与综合有效因子(】fc)的关系—曲线 【     》北京昆仑公寓基坑】锚固工程《中曾:对黏质粉土与—粉,质黏土中《不同锚固段》长度锚杆《的粘结?强度进行了测定其】结果列于下表6 】。 》表6  不同锚固长!度对:地层与灌浆体间粘】结强度的影响 】 , —   》  表?7为北?京地:。铁十号线二期工程】慈寿寺?车站基坑工程在粉质!黏土地层实测得到的!不同锚固段长—度条件下《灌浆体与地》层间的极限粘结强】度值 》 , 表7    不!。同,锚固段长《度对灌浆《体与地层间极限【粘结:强度的影响 — 《 : , ,  《   从上述—资料可以清楚地看】。出,当锚杆锚固长度【超过一定值(该值与!岩土:介质:的弹模有关》)后:锚,杆抗拔承载力的【提高极为有限甚至】可忽略不《计为此国内》外的锚杆标准均规】定了适宜的锚固段长!度范围?。(表8)本》条对锚杆《。锚,固段长度的限制【基本上与《国内外相关标—准的规定相一致或】接近: 表【8  国内外锚杆标!准关于锚杆合理锚固!段长度建议 ! 【 4.6.15 】 对:压,力型或压力》分散:型锚杆必须对锚固】段灌浆体的承压能力!进行:验算由于承载体面积!小于锚固《段灌浆体横截面【积灌浆体工作时实际!上呈现局部受—压本条的计》算公式?参考了国家标—准钢筋混凝土结构】设计规范《GB 50010】-,2002局部—。受压混凝土承—载力计算公式—应当:说明锚杆锚固段【。。灌浆体是在有侧限条!件下工作《的无侧限灌》浆体的?抗压:强度只适用于其基本!。质,量考核远《不能:反映锚杆工作—时灌浆体《。的准:确强度根据》英国A.D.—Bar?-ley等人所进】行的模拟灌浆柱【在,密实-很密》实砂或软弱》岩体的侧限环境中】加荷试验《表,明无侧限状态下【抗,压强度仅为40【MPa~70—MPa的《灌浆体?在有侧限条》件下达到了200】MPa~800M】Pa的?压应力有《侧限的灌浆体的抗】压强度增《大系数η与灌—浆体周边的岩—土弹模有关》应,通过:试验确定 — 4.6.】16  《若,锚杆自由《段长度过短》。则对:锚杆施加《初始预应力后锚杆的!弹性位移较小一旦锚!头出现松《动等情?况可能会造成—较,大,的预应力损》失故本条规定锚杆】的自:由段长度不》宜小于5.0m在以!下情况往往需要更长!。的自由段长度— ,    】 ,(1)锚固段穿【过临界破裂面至少1!.,。5m; —  《   ?(2:)将锚固段》选在合适的能—提供更大抗》拔力的地层内;【 :   — , (3)满足被锚】固结构物与》地层的整体稳定性 ! 《 Ⅳ 初始预加!力的确定 【 4.【6.:2,0  根据被锚固】结构:容许变形(位—移):的程度及高应—力低强度围岩流【变特征本条对预【应力锚杆张拉后的锁!定荷载作出》了规定 《 ,