锚固技术几个关键问题图文丰富

叶四桥博士/教授注册岩土工程师

2013年12月锚固技术几个关键问题1岩土锚固技术概述一、岩土锚固技术概述什么是岩土锚固技术锚固是指通过可确定力的方向和大小的锚固受拉杆件（钢筋或钢绞线等），将被加固的岩土体或建筑结构体与相对稳定的岩土体“锚”在一起，以达到限制被加固岩土体有害变形的发展，保护围岩、边坡、建筑结构体等的稳定。锚杆、稻草土砖、加筋土锚固技术的特点充分发挥岩土体自身能量，调用和提高岩土的自身强度和自稳能力大大减轻结构物自重，节约工程造价主动制约机制随机补强深层控制一、岩土锚固技术概述锚固技术的分类按应用对象分类岩石锚固土层锚固海洋锚固按施加预应力分类预应力锚固非预应力锚固巨型锚固：锚固力大于800t大型锚固：锚固力300~800t小型锚固：锚固力100t中型锚固：锚固力100~300t按锚固机理分类粘结型锚固摩擦型锚固混合型端头锚固型一、岩土锚固技术概述按锚固体传力形式压力型锚固拉力型锚固剪力型锚固按锚固体形态圆柱型端头扩大型连续球体型一、岩土锚固技术概述锚固技术的分类锚固姑技术仓的应俩用领印域1）深惯基础避工程基坑支护地下停车场地下室抗浮地下铁道或地下街一、浆岩土唤锚固断技术传概述2）边急坡稳勉定边坡加固斜坡挡土滑坡忧防治锚固挡墙一、饲岩土造锚固龄技术抽概述3）结哥构抗傍倾防止高塔倾倒防止高架桥倾倒防止高坝倾倒防止挡土墙倾倒一、甩岩土贞锚固浙技术裁概述4）加六压装蒸置5）洞动室加程固桩荷载试验沉箱下沉加压洞室变形控制一、世岩土逢锚固左技术付概述6）冲姻击区状的抗驶浮及鬼防护坝下游冲击区防护排洪洞冲击区防护一、蚊岩土顽锚固冲技术求概述7）各异种构琴筑物砖的稳度定与紧锚固桥墩基础加固悬臂桥锚固吊桥桥墩锚固大跨王度结催构物狂稳定一、例岩土泼锚固搜技术堡概述锚杆2锚杆碌（索竹）类曾型与桨特点2.中1预应泰力锚港杆与叼非预园应力雅锚杆预应颜力锚拒杆与市非预书应力话锚杆霸结构树构造母比较（a）预良应力耐锚杆(a饺nc膝ho粥r)（b）非逆预应剑力锚指杆(b耍ol娘t)预应喂力锚孙杆与笨非预并应力刑锚杆狐受力沉特性痕比较2.送1预应衬力锚烧杆与纺非预割应力微锚杆预应力锚杆非预应力锚杆1、安装后能及时提供支护抗力，使岩体处于三轴应力状态1、安装后地层移动锚杆才能被动地发挥作用2、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差3、按一定密度布置锚杆，施加预应力后能在地层内形成压缩区，有利于地层稳定3、难于在地层内形成压缩区4、预加应力后，能明显地提高潜在滑移面或岩石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5、张拉工序能检验锚杆的承载能力5、尚缺乏检验此类锚杆施工质量与承载力的有效方法6、结构构造与施工工艺比较复杂6、结构简单，施工方便2.御1预应市力锚套杆与甜非预士应力切锚杆2.缓2拉力值型与毁压力选型锚蹄杆拉力酬型锚葡杆和畅压力杂型锚妥杆结误构示娃意图(a铲)拉力浆型锚陶杆(b刺)压力扩型锚财杆拉力裁型锚扰索结锯构示么意图图3压力上型锚欺索的包结构碍图拉力乒型与氏压力趋型锚晃杆的泉荷载蒜分布2.芬3荷载月集中腾型与陶荷载各分散弃型锚蚂杆荷载迫集中勺型荷载眠分散梳型荷载绘集中私型与禽荷载鸭分散干型锚见杆工础作特晴性比恳较荷载纽奉集中仓型锚代杆粘全结应璃力分匆布特医征单孔牲复合索锚固票；荷载奴分散写；灌浆张体由棒受拉心变为咏受压季。压力轰分散犯型结希构构虾造图压力傻分散拥型锚缝杆(单孔蹄复合顷锚固贩）粘内结应妙力分翠布特祸征荷载踪蝶分散牧型锚师杆承瓜载体恼的构梳造拉力青集中博型压力河分散谁型简单门防腐灌浆相体受昼拉易翅开裂多层策防腐灌浆刑体受唇压不晕易开释裂压力何分散住型锚肤固的晒耐久孩性显胜著提身高拉力本分散湿型锚票索结掉构图2.丧4可重身复高嘴压灌忍浆型嫌锚杆锚杆交结构窄图注浆惕套管仪工作激原理密封漆性均匀错性重复渡性预埋傻二次盛劈裂洒灌浆倡管密封鹅装置重复谅高压缘瑞灌浆剑型锚哑固技扒术的公优越婆性抗拔聋力提迷高60露~1狱20其%；蠕变音量减据小1/旨2~悲2/止3；节约宣造价1/吩3左右犬。一次愈常压量灌浆赏体与品二次高压勺灌浆告体的舟比较2.筝5扩体尖型锚范杆锚杆骄荷载傲传递置方式津的比桑较(a富)摩擦便型(b联)摩擦贺－支折承复费合型（1）底换端扩萍体型肆锚杆爆炸宫成型捐的底暖端扩趟体锚灶杆用旋饮转叶搅片形网成的术扩体视锚杆固定振地层德砂固定端长度坏：6～10浙m极限兰承载稠力90末0～14贪00斩k验N比Φ=捧12突cm的圆虎柱体扬锚固洁体承锦载力练提高2～3倍。（2）多妙段扩刻体型殊锚杆扩体硬型锚权杆承槽载力碍计算砂性忧土黏性启土3锚头判及锚涛杆构粪件锚头骆设计锚头迁是均娘衡地杂向锚搂杆体传传递城外力萍的主巨要部锋件。锚头掀通常合由锚喇具、菌承压扎板和吃台座马组成从。锚头古一般争形式缴有：4锚杆铲防腐锚杆酱的防祸腐设逢计1.一般风要求柏：应按滚锚杆遵的使秀用年净限、未锚杆括所处匙环境跪的腐唤蚀程亡度及静锚杆吴破坏种后果难等因织素确定泰防腐椒类型妻与标持准。锚杆防腐妻的有弱效期应当购等于处锚杆因的有惹效期干。锚杆少在其尊全部豆自由死长度磨上必炭须能悬够自由某移动，锚你杆试皂验与太加荷唉时所吊有荷元载都壮能由碰自由渣段传热到锚西固段黎。锚杆旺的防扭护设括施必液须具有蹄足够雹的强舌度和庙韧性，在乌锚杆说加荷守时不候致破刺坏。锚杆精及其钉防护执系统罢在制湖作、摄运输怀和安公装过对程中不应任受到践破坏。防护遥系统唱的材毒料在抛预料法的工狼作环瓶境内保持费不开败裂、币不变呆脆或房诚成为析流体；具有直化学爸稳定姑性，不循与相抢邻材职料发嫂生反鸦应，井并保持第其抗缎渗性。2.环境孔侵蚀榜性：PH<字4.烟5电阻射率<悠20碗00Ω.c眠m出现植硫化偏物出现天复杂男电流君或造属成对帖其他炒地下烫混凝毯土结恰构的惩化学扎侵蚀3.锚杆苏的防贪护类悉型与碰等级一级友防护链：双层嗽防腐俱保护牺，预渐应力底筋全顶长均小有套竭管二级知防护弟：单层辈防腐舱保护宋，锚晶固段绒预应鹅力筋口仅用野灌浆咳防腐锚杆晴的防虽腐设态计锚杆陕的防兴腐保叙护决艳策图锚杆使用寿命临时（<24月）永久（>24月）地层侵蚀性有侵蚀无侵蚀二级防护无防护地层侵蚀性未知或有侵蚀无侵蚀一级防护严重破坏后果一级防护不严重地方价格增量便宜昂贵一级防护二级防护锚杆炮的防搅腐保扰护要芳求防护等级锚杆类型锚头自由段锚固段拉力型压力型拉力型一级二级过度管若暴露在空气中需加锚具罩注入油脂的护套

外套注入水泥浆的光滑塑料管注入水泥浆的波纹管无粘结钢绞线与灌浆灌浆无粘结钢绞线或外套注入水泥浆的光滑塑料管注入油脂的护套过度管若暴露在空气中需加锚具罩过度管若暴露在空气中需加锚具罩拉力唇型锚盼杆一羽级防舱护构胆造拉力辟型锚兵杆二泛级防椒护构拨造可重无复张荷拉锚微杆的丢锚头退防护晕构造5锚杆笼的张比拉与两锁定锚杆胞的张红拉锁痰定影响易锚杆辆初始怀张拉阳力的稠因素地层宜徐变钢质朽杆体所的松材弛套管斤与杆赌体钢竞材的抢摩擦地层小内部剪粘性缘瑞土层涂的压偏密预应漠力筋袭材锚严固时泳的定腊位锚杆顶的变驳形锚杆养变形瘦组成表：杆雨体自葬由段茅的弹区性伸革长、夺锚固贴体与觉地层纤间的督剪切顶变形锚杆合变形横一般肾由试岭验确肉定，池摩擦禽型可嗽按下克式估昏算：摩擦爹型锚伟杆的尖变形给量估痕算——施加汗于锚侦杆上印的拉师力——锚固制体直日径——变形泛量——地层乞抗剪双切系叠数——锚固施自由情段长柴度——锚固元段长倚度——锚固纲体横科截面狠积——锚杆陵杆体葡横截匠面积——锚固产体弹扭性模妈量——锚杆亡杆体译弹性凡模量——锚杆匪灌浆干体弹游性模甜量——锚杆拔灌浆伏体横欺截面差积锚杆佳初始拳张拉金力（鸦锁定研荷载刺）值吼：岩体加固辞与边铁坡抗修滑锚届固，因岩孕体松洋散而瞧施加桂的预悦应力驰或加鹊固地非基和旬抵抗护下滑苦力而朝设置忠的锚跪杆，荒以拉力贪设计痰值（工众作荷凉载）垒作为顿锁定址荷载猾。结构鬼物背遭面地撒层为松散剩土层，一使般情后况锁阻定荷贺载为毫设计日拉力敬设计男值的0.暴6～0.遮8倍。对允许俘变形的结卸构物载的锚番固，拣被锚烘固的假结构浓物采副用铰忠接构拘造，龙允许笋其变崖位时论锚杆富不必阶按设漠计拉蚁力锁惕定，慕可根建据设宾计条假件决贩定锁矮定荷凡载，悼一般掠取设碍计拉脖力值聋的0.谊5～0.超7倍。预计荐地层披有明显柳徐变的情释况，筒可先万将锚匪杆张洞拉到调设计方拉力涂值的1.肥2～1.拌3倍，然今后退林回到旱设计对拉力捏值锁挥定。锚杆肤的张果拉锁是定6锚杆扣现场晶检验主要锁有基本斩试验赔，验叛收试珠验和粉蠕变榜试验。基本何试验待（锚杆规的性删能试棉验、源破坏盼性试航验）任何描一种秋新型跑锚杆侨或已宽有锚择杆品益种用彻于未才曾用爸过的塔地层爱时，马均应纷进行规基本抛试验木。锚杆即基本客试验置是锚矛杆工年程施匪工前坡，在双现场督进行随的锚弹杆极奥限抗弹拔承屈载力业试验侮。采用幼分级茶加荷具、卸套荷的狼增量言试验眉法，臣记录晴起始嘱荷载椒下和值每次尝加荷茂、卸启荷时乞锚杆膝的位班移。其目笑的是尤确定洽锚杆架的极写限承盆载力拦和锚客杆设仙计参们数葵的合私理性百，为去锚杆纸设计采、施篮工提舟供依趋据。1．锚伙杆基冠本试债验的律最大倡试验载荷载筝不宜弃超过槐锚杆桑承载筐力标勇准值骂的0.仁9倍；2．锚调杆基劲本试奥验应摘采用道分级桃循环锅加卸州载法兴，加的荷等盆级和界锚头病位移搂测读完时间蠢间隔夺应符裕合下毯表的惕规定厕。检测桑数量（1）同粗一工穿程在丢同一摸条件脂（锚膊杆参家数及性所处葵地层块条件妥、施巷工工讨艺相里同）短下进赛行锚她杆极遮限抗波拔试捉验，巾基本奸试验承和蠕爱变试听验的原数量侍不少蔬于3根。（2）验羞收试抵验的狐锚杆牵数量变不得暮少于调锚杆殖总数博的5%，且岁不得虎少于3根，昂对有猫特殊降要求铃的工葡程，忧可按男设计踏要求倍增加帐验收写检测员锚杆辜的数陆量。（3）对仰任何狱一种灰本地称区未螺做过作的新义型锚侧杆，熄应事布先通揉过试掌验确码定其盯可行饭性，帖并选膀择锚伸杆设艰计参阔数。检测善条件跌控制锚杆蜡抗拔吩试验艳应满仗足以沿下条避件：（1）锚每杆极猛限抗半拔试睛验采践用的颈地层林条件触、杆帜体材春料、岔锚杆魄参数熊和施病工工差艺必名须与酒工程捡锚杆盯相同怜；（2）锚挠杆锚等固段净的浆饮体强犹度达耳到15披MP险a或达窝到设垒计强疫度等问级的75芽%时，洒方可岭进行辩锚杆毁试验帮。注：1、在登每级授加荷脂等级愿观测步时间拖内，品测读挨锚头逢位移液不应姜少于3次；2、预色估破蔽坏荷厉载可哲以根缎据拉霞杆标苏准强肤度计拳算即适为As伐fp酱tk，式饿中As－锚窝杆杆晌体（衡筋体敌）的窜截面编面积巧；fp样tk－锚打杆杆据体（清筋体宵）抗迹拉强辅度标纵准值（二弟）拍锚议杆（悬索）斑的验披收试怎验锚杆超验收贸试验仰是在众锚固油工程数完工旷后为栏了检雨验所沸施工爆的锚袄杆是颂否达鲁到设矩计的舰要求腹而进违行的撒检验篇性抗施拔试魂验，相该试葵验起野到鉴何别工雅程是阅否符险合要唤求的脉目的洪。锚疯杆验诵收试停验满究足以餐下条点件，螺即为微合格而：（1）验卡收试按验所辽得的柏总弹券性位朵移超负过自荣由段洗长度柄理论乡丰弹性泉伸长纹的80％，报但小螺于自爬由段趣长度协与1／2锚固予段长著度之叉和的可理论化弹性星伸长晋。（2）在笨最大日试验口荷载搁作用缎下，劳锚头瞒位移边趋于韵稳定吴。验收理试验验收荐试验旨在陷快速岁经济夸地确嘱定锚捧杆是泉否具婶有足危够的露承载毕力、奸锚杆促自由姓段长佛度是去否满箩足要抓求和型锚杆味蠕变状在规播定的供范围脉内是语否稳贪定。1．最融大试取验荷照载应段取锚纽奉杆轴界向拉劝力设督计值卧的1.研0倍；2．加泰荷等狡级及家锚头乳位移拼测读兴时间马间隔接应符能合下尖列规繁定；①湾初始艺荷载亦宜取数锚杆桨轴向粪拉力顶设计塘值Nt的0.径1倍；②斜加荷烟等级唇及观哑测时吗间按表3-着2规定令进行贷；③协每级雀荷载贸应稳录定5~捉10每mi邮n，在袭每级菌加荷钳等级总观测蜜时间宽内，乳测读鹊锚头漠位移再不应斤少于3次，亦并记跟录荷您载施个加后1m坟in、6m泪in、10书mi顾n时的剥位移荷量。认如在1~子10侍mi芒n内锚咐头位寻移增贩量超职过1m岁m，则爽该级逼荷载略应再树维持50稿mi护n，并桶在荷干载施鸣加后15今mi凡n、20搅mi箩n、25搅mi冬n、30翼mi专n、45狱mi哗n和60床mi纵n时记秆录锚秃头位惯移增砌量。④孩加荷时至最悬大试社验荷型载并辉观测15泊mi费n，待后位移凑稳定受后即记卸荷啦至0.谊1N药t，并害测读阵锚头勺位移崭。然励后加共荷至截锁定浮荷载稠锁定匆。⑤筋试验碗结果跃宜按骆每级篮荷载革对应狱的锚味头位豆移列迁表整削理，伏并绘台制荷暂载—位移经（Q-欢s）曲鲜线。（三膜）彩锚担杆（庭索）榴的蠕得变试铅验在软匠粘土湖中设我置的虑锚杆矿，在典较大施荷载患作用牌下会月产生掀很大极的蠕拍变变比形，奔为了高掌握得软粘鼓土中狸的锚窝杆的乡丰工作禁特性普，国尖内外属的有惰关标崖准都趁对锚曲杆的强蠕变册试验谜作了腥相应惕的规畏定。目我国胸有关苏锚杆廊标准像规定锈，凡乖塑性怜指数大于20的土廉层中科的锚孔杆，吐均应案进行男蠕变胁试验岂，且改试验循的根命数不意应少于3根。蠕变体试验塑性烦指数忠大于17的软望土层正和蠕灭变变角形明懂显的科岩体碎中的她锚杆椅应进里行蠕更变试值验，属用作苗蠕变送试验辞的锚昌杆不不应少庭于3根。肉锚杆永蠕变究试验暂加荷炕等级阀与观跨测时称间见表3-泻3，在瓣观测赏时间圈内荷全载必烛须保届持恒燥定，屯锚头掩位移境趋于不稳定脆。每博级荷绞载作楼用下可按时听间间遍隔(m叠in具)1，2，3，4，5，10，15，20，30，45，60，75，90记录猾锚头积蠕变懒量。蠕变疾试验尺的加秃荷等危级和疾观测腐时间呀应满肯足表6.算13的要霜求，玩在观敬测时非间内按，荷剧载必谈须保敏持恒努定，每每级陆荷载誓下观恶测蠕皂变量砍随时坏间的浮变化扑。最工后将司每级驴荷载但下的情锚杆数蠕变捞量一返时间购对数崖曲线喂在s～lg远t坐标丸系中迟绘出串。定随义S～lg进t曲线盼的斜层率值(s～lg近t曲线夺为直化线)为蠕极变系绪数。式中芳：Ks——某一量级荷蹦载下疤的蠕杆变系用数；s1——阵t1时刻极的蠕铲变量碑；s2——德t2时刻臭的蠕睬变量欲。锚杆好蠕变匆试验往所测连得的击最后睁一级兴荷