8.4 !构造设计
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8.4.1 ! 本条规《定锚固段设》计长度取值的上限值!和下限?值是:为保证锚固效果【安全:、,可,靠使计算结果与【锚固段锚固体—和地层间的》应力状?况基本一致》
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》 , ,日本有关锚固工法】介绍的锚固段锚固体!与地层间锚》固应:力分布如《。图4所示由于灌浆】体,与岩土?体和杆体的弹性特】征值不一致当杆体受!拉,后粘结应力并非沿纵!向均匀分布而是【出现如图中Ⅰ所示】应力集中现象当锚】固,段,过长时随《着应力?不断增?加从靠近边》坡面处锚固端—开始:灌浆体与地层界面】的粘结逐渐软化【或脱开此时可发生裂!缝沿界面向深部发展!现,象如:图中Ⅱ?。所示随着锚固效【应,。弱化锚杆抗拔力并不!与锚固?长度:。增加成正比如图中Ⅲ!所示由此《可,见计算采《用过长?的,增大锚固长度并不能!提高锚固力公式【(8.2.3)应用!必须限制计算—长度的上《限值国?外,。有关标准规定计【算长度不超过1【0m实?际工程?中考虑?到锚杆?耐久性和对岩—土,体加固效应等因素锚!杆实际锚固长度可适!。当加长
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图4? 拉力型锚杆锚固】应力分布图
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Ⅰ锚杆】工作阶段《应力分布图;Ⅱ锚杆!应,力超过工作》阶段变形增大时应力!分布:。图;:Ⅲ,锚固段处于破坏阶】。。段时:应力分布图
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】 反:之锚固段长度设计过!。短时由?于实际施工期锚【固区地层局部—。强度可能降低或岩】体中存?在不利组合结构面】时锚固段《被,拔出的?危险性增大为确保】锚固:安全度的可靠—性国内外有关标准均!规定:锚固段构造长度不】。得小于3《.0m~4.0m
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》 大量的工】程试验证《实在:。硬质:岩和软质《岩中中、小级—。承载力锚杆在—工作阶?段锚:固段:。应力传?递深度约《为1.5m~3.0!m,(12?倍,~20倍钻孔直径】)三峡工程锚固【于花岗岩《中,3000kN级【锚索工作《阶段应力传递深度】实测:。值约为4.0m【(约2?5倍孔径)
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: ?综,合以上原因本规范】根据大量《锚杆试验结果—及锚固段设计安全】度及构?造需要提出锚—固段的设计计算【长度应满足本条【要求
】。 当计—算,锚固:段长度超《过限:值时可采取锚固【段压力灌浆(二【次劈裂?灌,浆)方法加固锚固】段周围土《体、提?高土体与《锚固体粘结》摩阻力?以,获得更高单位—长度锚?固段抗?拔承载力一般—情况下采取压力灌】浆方法可提高锚固力!1.2倍~1—.5:倍此外还可》采用改变锚》固体形式《的方法即荷》载分散型锚杆荷【载,分散型锚杆是在同一!个锚杆孔内安—装几个?单元锚杆每个—单元锚杆均有各自】的锚杆杆体、自【。由段和锚固段—承受集中《拉力荷载时各—个不同的单元锚杆】。锚,固段分别《承担较小的拉力【荷载使锚杆》锚固段上粘结应力大!。大减小且相》应,。于整根?锚杆分布《均,匀能:最大限度地调—用整个加《固范围内土层强度可!根据具体锚杆孔直】径大小与承载力【要求:设置:单元锚杆个》数使锚杆承载力可随!锚固段长度的增加】正比例提高满足【使用要求此外压力分!散型锚杆还可增加】防腐能力减小预【应力损失特别—适,。用于相对软弱又对】变形及承载力—要求较高的岩土【体锚固应力分布【见图5
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》图5 荷载分散型锚!杆锚固应力》分布图?
1单元!锚杆;2粘》摩,阻力
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8:.4.3《 :锚杆:轴,线与水平面的夹【角小于10°—后锚杆外《端灌浆饱满度—难以保证因》此,建议夹角一》般不小于10°由于!锚杆水平抗拉—力,等于:拉杆强度与锚杆倾】。。角余弦值的》乘积锚杆倾角过大】时锚杆?有效水平拉》力下降过多同时【将对:锚肋作用《较大的垂直分力该垂!直分:力在锚肋基础设计】时不:能忽略同时对施工期!锚杆挡墙的竖向稳】定不:利因此锚杆倾—角宜为10°~【35°
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》8.4?.6 在锚固段岩!体破碎?渗水:严重:时,水泥:固结灌浆可达到【密封裂隙封阻—渗水保证和提—高锚固?性能效果《
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,8.4?.7、8.4.8】 锚杆防腐处理的!可靠性及《耐久性是影响锚杆使!用寿命的重要—因素之一“应力【腐蚀”和《“化学腐蚀》”双重作《用将使杆体》锈蚀:速度加?快锚:杆使用寿命大大降低!防腐处理应保—证锚杆各段均不【出现杆体材》。料局部腐蚀现象【
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— :锚杆:的防腐保护等级与措!施应根据锚杆—的设计使用年限及】所处地层有》无腐蚀性确定腐蚀】环境中的永久性【锚,杆应采用Ⅰ》级防腐保护构造;】非,腐蚀环?境中的永久性锚杆】及腐蚀环境》中,的临时性《锚杆应?采用Ⅱ级防》护非腐蚀环境中的】临时性锚杆可—采用Ⅲ级简单—防腐保护构造—具体防腐做》法及要?求可参?见现行国《家标准锚杆喷射【混凝土?支护技术规》范GB 《500?86相关要求
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