土层锚杆

null 基坑工程 基坑工程 土层锚杆 土层锚杆 4.1 概述－锚杆的发展与应用 4.2 锚杆的构造和类型 4.3 锚杆的工作特点及承载力的计算 4.4 锚杆的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与计算 4.5 锚杆的构造设计 4.6 锚杆的施工 4.7 锚杆的试验与观测 4.8 工程实例null4.1 概述概念：土层锚杆是一种埋入土层深部的受拉杆件，它一端与构筑物相连，另一端锚固在土层中。深基坑支挡地下室抗浮地下停车场地下铁道作用：a 可提供对支护桩对外荷载的抗力；b 可使锚固地层产生压应力区并对加固地层起到加筋作用；c 可增强地层强度，改善地层力学性能；d 可使结构与地层连锁在一起，形成一种的复合体，使其能有效地承受拉力和剪力null4.1 概述国外锚固技术的发展 土层锚杆是在岩石锚杆基础上发展起来的，20 世纪70 年代，纽约世界贸易中心深基坑( 21m) 工程采用地连墙和6 排工作荷载3000 kN 预应力锚杆支挡结构取得成功。 80年代，英国、日本等国研究开发了单孔复合锚固技术，改善了预应力锚杆的传力机制和锚固段粘结应力分布状态，大大提高了锚杆的承载能力和耐久性。 90 年代以来，英国、澳大利亚、加拿大等国的学者和工程师提出了“注浆锚杆的侧向刚度、注浆体长度及膨胀水泥含量对杆体与注浆体界面特性的影响”、“有侧限状态下注浆锚杆的特性”、“粘结应力分布对地层锚杆设计的影响” 等理论研究成果null4.1 概述我国锚固技术的发展 我国预应力锚固技术从1964 年首次在安徽梅山水库大坝基础成功地运用，当时设计承载力为2400~3200 kN 。 1989 年，我国首台6000 kN 级预应力锚杆设备研制成功，并应用于丰满大坝加固工程，10000kN 级预应力锚杆在龙羊峡水电工程中试验成功。北京王府井饭店等大型深基坑工程也应用了预应力土层锚杆背拉桩墙支护结构。 90 年代以来，我国的预应力岩土锚固技术从理论研究、技术创新、工艺改良、材料开发、设备配套到工程应用都得到了飞速发展。据初步统计，我国在深基坑和边坡加固工程中的预应力锚杆年用量达2000~3500 km。理论研究主要围绕地层锚杆的荷载传递机理，浆体与地层间的粘结应力及其分布状态，单孔复合锚固的机理，锚杆腐蚀与防护、锚杆长期工作性能测试等几方面展开的null4.2 锚杆的构造和类型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；锚固深度和长度应按照实际情况计算获取，要求能够承受最大设计拉力。1-台座；2-锚具；3-承压板；4-支挡结构；5-钻孔；6-自由隔离层；7-钢筋；8-注浆体；Lf-自由段长度；La-锚固段长度null4.2 锚杆的构造和类型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；2-锚具；3-承压板；4-支档结构；5-自由隔离层；6-钻孔；7-对中支架；8-隔离架；9-钢绞线；l0-架线环；11-注桨体；12-导向帽；Lr-自由段；La-锚固段null4.2 锚杆的构造和类型土层锚杆的类型 1、按是否预先施加应力分为预应力锚杆(索)和非预应力锚杆(索)：非预应力锚杆是指锚杆锚固后不施加外力，锚杆处于被动受载状态；预应力锚杆是指锚杆锚固后施加一定的外力，使锚杆处于主动受载状态。 2、按锚固形态分为圆柱形锚杆、端部扩大型锚杆(索)和连续球型锚杆(索) 。 3、除此之外，按锚固机理还可分为有粘结锚杆、摩擦型锚杆、端头锚固型锚杆和混合型锚杆。 目前在边坡加固工程中广泛采用锚钉也是一种较短的粘结型锚杆，它是通过在边坡中埋入短而密的粘结型锚杆使锚杆与坡体形成复合体系，增强边坡的稳定性；这种锚杆一般适用于土质地层和松散的岩石地层。null4.3 锚杆的工作特点及承载力的计算土层锚杆的工作原理：是利用锚杆与周侧土的摩阻力来克服支护部分的主动土压力和水压力的原理形成的受拉构件 特点：利用土层锚杆进行边坡支护，可以主动支护土体，并与土体共同工作，具有施工简便、快速、及时、机动、灵活、适用性强，随挖随支，挖完支完，安全经济等特点 锚杆的锚固力也可称为锚杆承载力－几种表达方式 锚杆极限锚固力(极限承载力)：是指锚杆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拔力，它可以通过破坏性拉拔试验确定。null4.3 锚杆的工作特点及承载力的计算锚杆的锚固力也可称为锚杆承载力－几种表达方式 锚杆容许锚固力：是极限锚固力(极限承载力)除以适当的安全系数(通常为2.0~2.5)，这种锚固力在《公路钢筋混凝土 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》中称为容许承载力，而在《工民建钢筋混凝土结构规范》中又称为锚杆锚固力(承载力) 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值。 这种标准值为设计锚固力提供参考，通常锚杆容许锚固力是锚杆设计锚固力(或称为锚固力设计值)的1.2~1.5倍。 在设计时，锚杆的设计荷载必须小于锚固力设计值 null锚杆锚固力的计算方法随锚固体形式不同而异，圆柱型锚杆的锚固力由锚固体表面与周围地层的摩擦力提供；而端头扩大型锚杆的锚固力则由扩座端的面承力及与周围地层的摩擦力提供。4.3 锚杆的工作特点及承载力的计算(1) 圆柱型锚杆锚固力与锚固长度计算 对于圆柱型锚杆，根据锚固机理，锚杆的极限锚固力可按下式计算： L—锚固体长度； d—锚杆孔径； qs—锚固体表面与周围岩土体之间的极限粘结强度null4.3 锚杆的工作特点及承载力的计算1) 表中qs系一次常压灌浆工艺确定，适用于注浆标号M25~M30；当采用高压灌浆时，可适当提高 教材101页null4.3 锚杆的工作特点及承载力的计算锚杆承载力设计值Ng(由实际配筋得出的Ng)，由下式可得锚杆要达到锚固力设计值Ng所需的最小锚固体长度Lm—锚固体长度； k—安全系数，对于临时锚杆取1.6~1.8，对于永久性锚杆取2.2~2.4 Ng—实际截面下锚杆锚固力设计值； qs—锚固体表面与周围岩土体之间的极限粘结强度标准值;null4.3 锚杆的工作特点及承载力的计算(2) 端部扩大头型锚杆的锚固力和锚固长度计算 端部扩大头型锚杆的极限锚固力由三部分组成：直孔段圆柱型锚固体摩阻力、扩孔段圆柱型锚固体摩阻力以及扩大头端面承载力。前两项摩阻力可由式圆柱型锚固力公式计算，而扩大头端面承载力目前主要运用锚定板抗拔力计算公式近似计算。砂土中锚杆极限锚固力计算黏性土中锚杆极限锚固力计算null4.3 锚杆的工作特点及承载力的计算砂土中锚杆极限锚固力计算黏性土中锚杆极限锚固力计算Pu—锚杆极限锚固力； L1，L2，D，d——锚固体结构尺寸； qs—锚固体表面与周围岩土体之间的极限粘结强度标准值； h，—扩大头上覆土层的厚度和土体容重； cu—土体不排水抗剪强度； c—锚固力因数，与h/D呈正比例增加，当h/D>10时，c保持恒定不再随h/D的增加而改变。null4.3 锚杆的工作特点及承载力的计算已知锚杆的承载力设计值为Ng，则满足该承载力设计值所需的最小锚固长度为：砂性土黏性土在实际工程设计中，为了便于计算，通常)根据经验进行简化，简化后的计算公式为：Bc—扩大头承载力修正系数，对于临时锚杆取4.5~6.5，对于永久性锚杆取3.0~5.0null4.4 锚杆的设计与计算总体原则：应研究锚固工程的安全性、经济性和施工的可行性。设计前认真调查边坡工程的地质条件，并进行工程地质勘察及有关的岩土物理力学性能实验，以提供锚固工程范围类的岩土性状、抗剪强度、地下水、地震等资料。对于土质边坡还应提供土体的物理性质和物理状态指标1、设计的基本原则年限方面：锚杆的使用寿命应不小于被服务建筑物的正常使用年限，一般使用期限在两年以内的工程锚杆应按临时锚杆设计，使用期限在两年以上的锚杆应按永久性锚杆进行设计 注意：对于永久性锚杆的锚固段不应设在有机质土、液限大于50％或相对密度小于0.3的土层中；液限大于50％的土层由于其高塑性会引起明显的徐变而导致锚固力不能长期保持恒定；相对密度小于0.3的土层松散不能提供足够的锚固力null1、设计的基本原则预应力方面：当对支护结构变形量容许值要求较高、或土层锚固性能较差、或采用了钢绞线和精轧钢时，宜采用预应力锚杆。但预应力作用对支承结构的加载影响、对锚固地层的牵引作用以及相邻构筑物的不利影响应控制在安全范围之内长度方面：非预应力锚杆长度一般不要超过l6m，单锚设计吨位一般为l00~400kN，最大设计荷载一般不超过450 kN。预应力锚杆(索)长度一般不要超过50m，单束锚索设计吨位一般为500～2500kN，最大设计荷载一般不超过3000kN，预应力锚索的间距一般为4~10m。试验方面：选择的材料必须进行材性试验，锚杆施工完毕后必须对锚杆进行抗拔试验，验证锚杆是否达到设计承载力的要求；同时对于公路上遇到的大型滑坡在采用预应力锚索加固后必须进行至少一年的位移监测4.4 锚杆的设计与计算null2、设计的程序4.4 锚杆的设计与计算nullnull3、锚杆锚筋的设计在确定出锚杆轴向设计荷载后，根据锚杆轴向设计荷载，计算锚杆的锚筋截面，并选择合理的钢筋或钢绞线配置锚筋；在配置锚筋后可由锚筋的实际面积和锚筋的抗拉强度标准值计算出锚杆承载力设计值，然后方能进行锚杆体和锚固体的设计计算1) 锚杆锚筋的截面积计算： 假设锚杆轴向设计荷载为N，则可由下式初步计算出锚杆要达到设计荷载N所需的锚筋截面：Ag—由N计算出的锚筋截面； k—安全系数，对于临时锚杆取1.6～1.8对于永久性锚杆取2.2～2.4； fpkt—锚筋(钢丝、钢绞线、钢筋)抗拉强度设计值4.4 锚杆的设计与计算null3、锚杆锚筋的设计2)锚筋的选用： 根据锚筋截面计算值Ag，对锚杆进行锚筋的配置，要求实际的锚筋配置截面 Ag > Ag 。 配筋的选材应根据锚固工程的作用、锚杆承载力、锚杆的长度、数量以及现场提供的施加应力设备等因数综合考虑对于采用棒式锚杆，都采用钢筋做销筋。如果是普通非预应力锚杆，由于设计轴向力一般小于450kN，长度最长不超过20m．因此锚筋一般选用普通Ⅱ、Ⅲ级热轧钢筋，如果是预应力锚杆可选用Ⅱ、Ⅲ级冷拉热轧钢筋或其他等级的高强精轧螺纹钢筋。对于长度较长、锚固力较大的预应力锚杆应优先选用钢绞线、高强钢丝，这样不但可以降低锚杆用钢量，最大限度地减少钻孔和施加预应力工作量，而且可以减少预应力的损失4.4 锚杆的设计与计算null3、锚杆锚筋的设计3) 按实际锚筋截面计算锚杆承载力设计值 假设实际锚筋配置截面为Ag(Ag≥Ag′)，由下式按实际锚筋计算锚杆承载力设计值:Ng—实际锚筋配置情况下锚杆的承载力设计值； k—安全系数，取值同前； fptk—所配锚筋(钢丝、钢绞线或钢筋)的抗拉强度设计值 N—设计荷载4.4 锚杆的设计与计算null4、锚固长度的计算Lm—锚固体长度； k—安全系数，对于临时锚杆取1.6~1.8对于永久性锚杆取2.2~2.4 Ng—实际截面下锚杆锚固力设计值； qs—锚固体表面与周围岩土体之间的极限粘结强度标准值5、自由段长度的计算45＋/2ADCOEB4.4 锚杆的设计与计算土压力为0点null6、锚杆锁定荷载和锚头的设计预应力锚杆：原则上可按锚杆设计轴向力(工作荷载)作为预应力值加以锁定，但锁定荷载应视锚杆的使用目的和地层性状而加以调整。 1) 坡体完整性较好时，可将设计锚固力的100％作为锁定荷载 2) 边坡坡体有明显蠕变且预应力锚杆与抗滑桩相结合，应由张拉试验确定锁定荷载。通常这种情况下将锁定荷载取为设计锚固力的50％~80％ 3) 当边坡具有崩滑性时，锁定荷载可取设计锚固力的30~70％ 4) 如果设计的支挡结构容许变位时，锁定荷载应根据设计条件确定，有时按容许变形的大小可取设计锚固力的50％~70％。 5) 当锚固地层有明显的徐变时，可将锚杆张拉到设计拉力值的l.2~1.3倍，然后再退到设计锚固力进行锁定，这样可以减少地层的徐变量引起的预应力损失4.4 锚杆的设计与计算null6、锚杆锁定荷载和锚头的设计锚杆头部的传力台座(张拉台座)的尺寸和构造应具有足够的强度和刚度，不得产生有害的变形；可采用C25以上的现浇钢筋混凝土结构，一般为梯形断面:4.4 锚杆的设计与计算null6、锚杆锁定荷载和锚头的设计预应力锚杆的锚具品种较多，锚具型号、尺寸的选取应保持锚杆预应力值的恒定，设计中必须在工程设计施工图上注明锚具的型号、标记和锚固性能参数，锚具的基本参数：4.4 锚杆的设计与计算null7、锚杆的防腐设计永久住锚杆应采用双层防腐，临时性锚杆可采用简单防腐，但当腐蚀环境严重时，也必须采用双层防腐。 1)锚固体防腐 锚固于无腐蚀条件地层内的锚固段，经出锈后可不再作特殊处理，直接由水泥砂浆密封防腐，但钢杆必须居中，一般使用定位器，使水泥砂浆保护层厚度不小于20mm。对于锚固于具有腐蚀条件地层内的锚固段应作特殊防腐处理，一般可用环氧树脂涂刷钢筋的方法。2)自由段防腐 对于预应力锚杆自由段防腐：采用Ⅱ、Ⅲ级钢筋制作锚杆的非锚固段(位于土层区段)处理可采用出锈、刷沥青船底漆二度，沥青玻纤布缠裹二层。对于预应力锚杆自由段防腐：采用钢绞线、精轧螺纹钢筋制作的预应力锚杆非锚固段防腐宜4.4 锚杆的设计与计算null采用杆体表面出锈、刷沥青船底漆二度后绕扎塑料布，在塑料布上再涂润滑油，最后装入塑料套管中，形成双层防腐，自由段套管两端l00~200mm范围内用黄油充填，外绕扎工程胶布固定3)锚头防腐：永久性锚杆的承压板一般应刷沥青。一次灌浆硬化后承压板下部残留空隙，应再次充填水泥浆和润滑油，经防腐处理后的自由段外端应伸入钢筋混凝土构件内50mm以上。4)临时性锚杆的防腐：对于临时性锚杆重点对外锚头和自由段作防腐处理，锚固段一般可依靠注浆材料达到防腐效果。非预应力锚杆自由段，可用出锈后刷沥青防锈漆处理。预应力锚杆自由段可采用出锈后刷沥青防锈漆或加套管 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。外锚头防腐可采用外涂防腐材料或外包混凝土方案解决null8、锚杆的整体稳定性计算4.4 锚杆的设计与计算尽管锚杆的设计符合要求，但是由于挡土桩、锚杆和土体组成的一个整体，有可能出现整体破坏。 两类：一是整体推移，整个体系沿某一滑缝下滑，造成土体破坏；二是锚杆的作用范围没有达到土体的安全范围，造成倾覆。null4.4 锚杆的设计与计算8、锚杆的整体稳定性计算克兰茨法－代替墙法：将锚杆锚固段中心O至地面D处作为假想的代替墙，将桩脚C至锚杆锚固段中心O拉一直线，就是克氏假定的深层滑裂缝。ADOEaBC如果>计算地面荷载GGEaE1E1QKAQKAnull4.4 锚杆的设计与计算8、锚杆的整体稳定性计算KAh－计算的锚杆可能承受的最大水平力，要判断锚杆支护基坑是否整体稳定，需要计算的 安全系数 f>1.5YAh－锚杆设计的水平力GEaE1QKAnull4.4 锚杆的设计与计算8、锚杆的整体稳定性计算例：某大厦工程基坑深13m，土质较好，一层锚杆，锚固段长度为12m，已知TA=344.8kN，=37，q=10kN/m3，=19kN/m3，od为代替墙，=0，=13，锚杆自由段ac=4.95m，co=6m， ao=10.95m，h=4.5+od =7.02m，锚杆间距为1.5m，试用克兰茨法求基坑整体稳定安全系数f？ADoEahBCE1hdac4.5m8.5m2.3m锚杆的整体稳定性核算要求？vnull4.4 锚杆的设计与计算8、锚杆的整体稳定性计算1) 计算，并与比较，确定是否计算地面荷载 2) 计算滑动体的重力 3) 计算整个挡土桩(15.3m)的主动土压力 4) 计算代替墙的主动土压力 5) 计算锚杆能承受的最大水平力 6) 计算整体稳定性安全系数ADoEahBCE1hdac4.5m8.5m2.3mnull一般构造要求1) 锚杆总长度为锚固段长、自由段长和外锚段之和。锚杆自由段长度按外锚头到潜在滑裂面的长度计算，但预应力锚杆自由段长度不小于5.0m；锚固段长度按计算确定，土层锚固段长度宜大于4.0m、小于14.0m，岩石锚固段长度宜大于3.0m、小于10.0m；2) 锚杆对中支架(架线环)应沿锚杆轴钱方向每隔l.0~2.0m设置一个，对于岩石锚杆支架间距可适当增大至2.0~2.5m。 3) 在无特殊要求的条件下，锚杆浆体一般采用水泥砂浆，其强度设计值不宜低于M20。 4) 锚杆外锚头、台座、腰梁及辅助件应按《钢结构 设计规范 民用建筑抗震设计规范配电网设计规范10kv变电所设计规范220kv变电站通用竖流式沉淀池设计 》进行设计4.5 锚杆的构造设计null4.5 锚杆的构造设计锚板支护的构造要求1)系统锚杆布置要求：锚杆倾角宜与水平线成15º~35º夹角；锚杆布置宜采用菱形排列，或采用行列式排列；锚杆间距宜在1.5~2.5m，不应大于锚杆长度的一半，I、Il类岩体最大间距为3m，Ⅲ类岩体最大间距为2.5m，Ⅳ类岩体最大间距为l.5m；锚杆长度设计应遵循一般规定2)局部锚杆布置要求：受拉破坏时，锚杆方向应按有利于锚杆受拉布置；受剪破坏时，宜逆着不稳定块体滑动方向布置3)面板可采用喷射混凝土和现浇混凝土板；喷射混凝土的设计强度等级不应低于C20，喷射混凝土l天龄期的抗压强度不应低于5MPa，null4.5 锚杆的构造设计4) 喷射混凝土的物理指标：重度可取22kN/m3，弹性模量2~3104MPa，喷射混凝土与岩面的粘结力：整体状与块体状岩体不应低于0.7MPa，碎裂状岩体不低于0.4MPa。5) 喷射混凝土面层厚度：不应低于50mm，一般为80~120mm；钢筋网喷射混凝土支护厚度不应小于100mm，钢筋直径宜为6~l2，钢筋间距为200~300mm，钢筋保护层厚度不应低于30mm6) 现浇面板：厚度宜为150~200mm，混凝土强度等级标号不应小于C20。根据设计需要可采用双层或单层配筋，钢筋直径宜为8~14，钢筋间距为200~300mm。面板应沿纵向按l5~20m的长度分段设置竖向伸缩缝null4.6 锚杆的施工要重视施工质量：施工质量的好坏将直接影响锚杆的承载能力和边坡稳定安全，一般在施工前应根据工程施工条件和地质条件选择适宜的施工方法，认真组织施工施工要与设计联系：在施工过程中如遇与设计不符的地层，应及时报告设计人员，以作变更处理。施工的环节：锚杆施工包括施工准备、造孔、锚杆制作与安装、注浆、锚杆锁定与张拉等五个环节null4.6 锚杆的施工施工前的准备工作包括施工前的调查和施工组织设计两部分。施工前的调查是为施工组织设计提供必要资料，其内容有： 1) 锚固工程计划、设计图、边坡岩土性状等资料是否齐全 2) 施工场地调查，施工对交通的影响情况 3) 施工用水、用电条件调查 4) 边坡工程周边可能对施工造成影响的各种状态调查 5) 对于城区基坑边坡，考虑施工噪音、排污的影响； 6) 掌握作业限制、环保法规或地方法令对施工造成的影响 7) 其他条件调查，如施工用的便道、气象、安全等条件。1、施工前的准备null4.6 锚杆的施工锚杆施工的第一步就是按照施工图的要求钻孔，钻孔是锚固工程费用最高、控制工期的作业，因而是影响锚固工程经济效益的主要因数。锚杆钻孔应满足设计要求的孔径、长度和倾角，采用适宜的钻孔方法确保精度，要使后续的杆体插入和注浆作业能顺利地进行。钻孔的一般要求如下： 1) 锚杆孔位要求：按照施工设计图采用经纬仪进行测量放线确定孔位以及锚孔方位角，并作出标记。要求锚孔入口点水平方向误差不应大于50mm，垂直方向误差不应大于100mm 2) 钻机的选择和安放要求：确定孔位后根据实际地层及钻孔方向选取适当的钻孔机具并确定机座水平定位和立轴倾角(即锚孔倾角)，钻机立轴的倾角与钻孔的倾角应尽量相吻合，其允许的误差只能是岩心管倾角略大于立轴倾角2、造孔null4.6 锚杆的施工3) 钻进要求：开孔后，尽量保持良好钻进导向。在钻进过程中根据实际地层变化情况，随时调整钻进参数，以防止造成孔斜偏差4) 注意岩芯的拾取：并尽量提高岩芯采取率，以求不断地准确地划分地层、确定不稳定岩土体厚度，判断断裂破碎带、滑移面、软弱结构面的位置和厚度，从而验证设计所依据的地勘资料，必要时修改设计。锚孔深度应超过设计长度0.5~1.0m2、造孔null4.6 锚杆的施工3、锚杆制作和安装棒式锚杆的制作：十分简单，一般首先按要求的长度切割钢筋，并在外露端加工成螺纹以便安放螺母，然后在杆体上每隔2~3m安放隔离件以使杆体在孔中居中，最后对杆体按要求进行防腐处理，这样棒式锚杆的制作便完成。 多股钢绞线锚杆制作较复杂，其锚固段的钢绞线呈波浪形，自由段的钢绞线必须进行严格的防护处理。对于各种形式的锚杆总的要求如下:1) 严格按照设计进行钢筋(钢绞线)选材。对进场的钢筋或钢绞线必须验明其产地、生日期、出厂日期、型号，并核实生产厂家的资质证书及其各项力学性能指标。同时须进行抽样检验，以确保其各项参数达到锚固施工要求。对于预应力锚固结构，优先选用高应力、低松弛的钢绞线，保证其与混凝土有足够的粘结力(握裹力)。null4.6 锚杆的施工3、锚杆制作和安装2)严格按照设计长度进行下料。对进场钢筋经检验达到上述技术要求后，即可进行校直、出锈处理，然后，按照施工设计长度进行断料，其长度误差不应大于50mm。一般实际长度应大于计算长度的0.3~0.5m，但不可下得过短，以致无法锁定或者给后续施工带来不便。3) 锚杆组装可在严格管理下由熟练人员在工地制作。对于Ⅱ、Ⅲ级钢筋连接时宜采用对接焊或双面搭接焊，焊接长度不应小于8倍钢筋直径，精轧螺纹钢筋与定型套筒连接。锚杆自由段必须按照设计作防腐处理和定位处理null4) 锚杆安装：安装前，应检查孔道是否阻塞，查看孔道是否清理干净。安放锚束时，应防止锚束扭压、弯曲，注浆管宜随锚体一同放人钻孔，注浆管端部距管底宜为50~100mm，锚束放人角度应与钻孔角度保持一致，在人孔过程中，注意避免移动对中器，避免自由长度段无粘结护套或防腐体系出现损伤。锚束插入孔内深度不应小于锚束长度95％。4.6 锚杆的施工3、锚杆制作和安装null注浆是锚杆施工过程中的一个重要环节，注浆质量的好坏将直接影响锚杆的承载能力。锚孔一般采用水泥浆或水泥砂浆灌注，浆液的拌合成分、质量和贯注方式在很大程度上决定了锚杆的粘结强度和防腐效果。应当严格把握浆材质量、浆液性能、注浆工艺和注浆质量。一般要求有：4、注浆施工1) 按规定选择水泥浆体材料。选用水泥标号应为浆液标号的1.5~2倍，且不宜低于425#新鲜普通硅酸盐水泥。选用砂料的含泥量不得大于3％，砂中有害物质(如云母、有机物等)含量应低于1％~2％，砂粒径以中砂较好，但要求含水量不应大于3％。外加剂品种与用量由试验确定，一般情况下加速浆体凝固的水玻璃掺量为0.5％~3％；提高浆液扩散能力的表面活性剂(或减水剂)，如三乙醇胺等，其掺量为水泥用量的0.02~0.05％；为提高浆液的均匀性和稳定性，防止固体颗粒离析和沉淀而掺加的膨润土，其掺量不宜大于水泥用量的5％null2) 浆液的要求：1) 强度要求：在28天龄期后要求抗压强度达到设计标号强度；2) 水灰比要求：当注浆为水泥砂浆时，一般选用灰砂比为1:1~1:2，水灰比为0.4~0.45，且砂子粒径不得大于2mm，而二次高压注浆形成的连续球型锚杆的材料宜选用水灰比0.45~0.50的纯水泥浆。3) 稳固性要求：对配置好的浆液应有稳定性好，常温、常压下较长时间存放，不易改变其基本性质，同时浆液对注浆设备、管路、橡胶制品无腐蚀性、易清冼，浆液固化时无收缩现象(或收缩性小)，固化后有一定的粘结性，能牢固地与混凝土及砂子等粘结。4) 经济性要求：还要求浆体配置方便操作、容易掌握、原料来源丰富，价格便宜，能够大规模使用。4、注浆施工4.6 锚杆的施工null3) 注浆作业的要求：应连续紧凑，中途不得中断，使注浆工作在初始注入的浆液仍具塑性的时间内完成；在注浆过程中，保证注浆管管头插入浆液液面下50~80cm，严禁将导管拔出浆液面，以免出现断杆事故。实际注浆量不得少于设计锚索的理论计算量，即注浆充盈系数不得小于l.04、注浆施工4.6 锚杆的施工4) 二次高压注浆形成连续球型锚杆的注浆还应注意：一次常压注浆作业应从孔底开始，直至孔口溢出浆液；对锚固体的二次高压注浆应在一次注浆形成的水泥结石体强度达到5.0MPa时进行，注浆压力和注浆时间可根据锚固体的体积确定，并分段依次由下至上进行null锚杆的张拉，其目的就是要通过张拉设备使锚杆杆体自由段产生弹性变形，从而对锚固结构施加所需求的预应力值。在张拉过程中应注重张拉设备选择、标定、安装、张拉荷载分级、锁定荷载以及量测精度等方面的质量控制，一般要求如下：5、锚杆的张拉和锁定4.6 锚杆的施工1) 张拉设备的选择：要根据锚杆体的材料和锁定力的大小进行选择。应考虑它的通用性能，从而使得它具备除可能张拉配套锚具外，还能张拉尽可能多的其他系列锚具的通用性能，做到一项多用。同时张拉设备应能使预应力筋的拉力既能从已有荷载上增加或降低，又能在中间荷载下锚固，最后张拉设备还应能拉锚以确定预应力荷载的大小null5、锚杆的张拉和锁定2) 张拉前对张拉设备的标定。对于1000kN以下的千斤顶，可用2000kN的压力机标定，标定数据与理论出力误差应小于2% 3) 安装锚夹具前，要对锚具进行逐个严格检查。锚具安装必须与孔道对中，夹片安装要整齐，裂缝要均匀，理顺注浆管后依次套入锚垫板、工作锚、限位板，在限位板上用千斤顶预拉，每根预拉一定荷载后，再套入千斤顶、工具锚、工具夹片等 4) 张拉前准备：必须待锚固段、承压台(或粱)等构件的混凝土强度达到设计强度方能进行张拉，同时必须把承压支撑构件的面整平，将台座、锚具安装好，并保证和锚索轴线方向垂直(误差<5º)。 null5)张拉应按一定程序和设计张拉速度(一般为40kN/min)进行。正式张拉前进行二次预张拉，张拉力为设计拉力的l0~20％。正式张拉荷载要分级逐步施加，不能一次加至锁定荷载。分级施加荷载和观测变形的时间可按下表执行。5、锚杆的张拉和锁定4.6 锚杆的施工注：Nt为锚索设计拉力，即最终锁定荷载null4.7 锚杆的试验与观测1、锚杆的性能试验锚杆的性能试验(又称为破坏性试验或基本试验)是在锚固工程开工前为了检验设计锚杆性能所进行的锚杆破坏性抗拔试验，其目的是为了确定锚杆的极限承载力，及时发现锚索设计施工中的缺陷，以便在正式使用锚杆前调整锚杆结构参数或改进锚杆制作工艺。性能试验的锚杆数量一般为3根，用作性能试验的锚杆参数、材料和施工工艺必须与工程锚杆相同，并且必须在与安设工程锚杆相同的地层中进行。张拉过程中采用逐级循环加荷，每级循环荷载的增量为0.1Agfptk~0.15Agfptk(fptk为所配锚筋的抗拉强度设计值，Ag为实际锚筋配置截面)；null1、锚杆的性能试验在各级荷载下锚束受力与伸长值量测应同步进行，每一循环中的最大荷载稳定时间为10min，其余均为5min；最大荷载为锚杆的破断荷载，但不应超过锚筋强度标准值的0.8倍(即为0.8Agfptk)。加荷过程及观测时间如下表所示：nullnull4.7 锚杆的试验与观测2、锚杆的验收试验锚杆验收试验是在锚固工程完工后为了检验所施工的锚杆是否达到设计的要求而进行的检验性抗拔试验，该试验起到鉴别工程是否符合要求的目的。通常验收试验检验的锚杆的数量应不少于锚杆总数的5％，且一个边坡不得少于3根。验收试验最大试验荷载：对于永久性锚索应为设计轴向拉力值的l.5倍；对于临时性锚索应为设计轴向拉力值的1.2倍。荷载分级施加并测读各级荷载下的伸长值。试验结果进行计算机处理，并绘制试验荷载~位移(Q~S)曲线 锚杆验收试验满足以下条件，即为合格： 1) 试验所得总弹性位移超过自由段长度理论弹性伸长的80％，但小于自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长null2、锚杆的验收试验2) 在最大试验荷载作用下，锚头位移趋于稳定。 锚杆验收试验加荷等级与观测时间见下表null4.7 锚杆的试验与观测3、锚杆的蠕变试验在软粘土中设置的锚杆，在较大荷载作用下会产生很大的蠕变变形，为了掌握软粘土中的锚杆的工作特性，国内外的有关标准都对锚杆的蠕变试验作了相应的规定。我国有关锚杆标准规定，凡塑性指数大于20的土层中的锚杆，均应进行蠕变试验，且试验的根数不应少于3根蠕变试验的加荷等级和观测时间应满足下表要求null在观测时间内，荷载必须保持恒定，每级荷载下观测蠕变量随时间的变化。最后将每级荷载下的锚杆蠕变量－时间对数曲线在s~lgt坐标系中绘出。定义S~lgt曲线的斜率值(s~lgt曲线为直线)为蠕变系数，即4.7 锚杆的试验与观测3、锚杆的蠕变试验式中：Ks——某一级荷载下的蠕变系数； sl——t1时刻的蠕变量； s2——t2时刻的蠕变量。 锚杆蠕变试验所测得的最后一级荷载下的最终一段观测时间内的蠕变系数不应大于2.0mmnull4.7 锚杆的试验与观测4、锚杆的长期观测锚杆施工完毕后，为了了解锚杆预应力损失情况和锚杆的位移变化规律，以便确认锚杆的工作能力，需要对锚杆进行长期观测，一般连续观测时间超过24小时就可看作是长期观测。在观测结果过程，如果发现锚杆的工作性能较差或不能完全承担锚固力，可以根据观测结果，采用二次张拉锚杆或增设锚杆数量等措施，以保证基坑边坡锚固工程的可靠性。观测次数：锚杆张拉锁定后第一个月内每日观测l次；2~3个月内每周观测1次；4~6个月内每月观测3次；7个月~1年内每月观测2次；l年以后每月观测1次。在观测过程中，如出现异常，应立即进行检查，处理完毕后，方能继续观测null主要内容一、简答 简述锚杆的组成与分类 ？ 简述土层锚杆的抗拔原理？ 如何布置锚杆的间距？ 简述锚杆施工的具体步骤？ 锚杆的试验与观测主要有那些方面？ 二、计算 工程实例