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1、T/CECS22:202X岩土锚杆技术规程Technical St andar d for Gr ound Anchor20 xx-xx-xx 发布20 xx-xx-xx 实施(本规范不涉及专利)1总则1.0.1为了规范岩土锚杆的工程应用,贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用、技术先进、经济 合理、节约资源、确保质量与保护环境,制定本规程。1.0.2本规程适用于边坡、基坑、基础与抗浮、地下洞室、既有挡墙加固等岩土锚固工程中锚杆的勘察、设计、施工、试验、检验、验收、监测与维护。1.0.3锚杆工程应综合考虑工程地质与水文地质条件、周边环境、主体结构要求、使用期限与当地施工 技术水平等因素,因地
2、制宜、合理选择类型及设计施工参数、信息化施工、严格监控。1.0.4锚杆工程除应符合本规程外,尚应符合国家及行业现行有关规范及技术标准的规定。2术语与符号2.1 术语2.1.1 岩土锚杆 ground anchor安设于岩土体中并将锚筋拉力向周围岩土体传递的细长受拉构件,简称锚杆,其中锚筋采用钢绞线 时也称为锚索,采用钢筋时也称为钢筋锚杆,采用钢丝绳时也称为锚绳,采用纤维增强复合材料筋时也 称为纤维锚杆,采用钢管时也称为钢管锚杆或锚管,其中采用螺纹钢管时也称为中空锚杆。2.1.2 锚筋 tendon锚杆中用于传递纵向拉力的杆件。2.1.3 杆体 tendon body由锚筋与护套、定位架、束线环
3、、止浆塞、叶片、螺纹、注浆管、排气管、导向帽、端帽、内锚具、承载体、防腐体等零部件的若干部分组装而成的杆件。2.1.4 浆体 grout锚杆中水泥浆、水泥砂浆、细石混凝土及水泥基灌浆材料等流动性水泥系胶结材料的合称。2.1.5 锚固体 fixed body浆体、水泥卷、水泥土或树脂等胶结材料凝固后形成固结体,位于稳定岩土体中且用于为锚杆提供 抗拔承载力的那部分固结体称为锚固体。2.1.6 承载体 compression element位于压力型锚杆杆体底端、承受内锚具或锚筋压力并将压力传递到锚固体的板状或筒状零部件,其 中形状为板状时也称为承载板。2.1.7 锚座 structural ele
4、ment用于支承锚头及扩散应力的梁、墙、板、柱、墩、承台、桩等结构构件的合称。2.1.8 锚头 anchor head位于地表外的那部分锚杆。2.1.9 锚端 anchor end位于杆体底端的那部分锚杆。2.1.10 锚固段 fixed anchor length通过固结体或机械装置等将锚杆拉力传递给周围岩土体的那部分锚杆。2.1.11 自由段 free anchor length位于锚固段近端与锚头之间的那部分锚杆。2.1.12 粘结段 tendon bond length锚杆中与锚固体粘结并传递拉力给锚固体的那部分锚筋。2.1.13 锚筋自由段 tendon ftee length预应力
5、锚杆中位于锚具与粘结段(或承载体)近端之间、受力后能够自由伸长产生拉应力的那部分 锚筋。2.1.14 预应力锚杆 prestressed anchor设置了锚筋自由段、利用其弹性伸长产生预应力并通过锚头将之传递到锚座的锚杆。2.1.15 拉力型锚杆 bond type ground anchor受力时锚固段处于拉剪状态的预应力锚杆。2.1.16 压力型锚杆 compression type ground anchor受力时锚固段处于压剪状态的预应力锚杆。2.1.17 拉压型锚杆 bond-compression type ground anchor受力时锚固段一部分处于拉剪状态一部分处于压剪状
6、态的预应力锚杆。2.1.18 荷载分散锚杆 load-dispersive anchor由锚固段置放于同一个钻孔内的不同位置、锚筋自由段长度不等但共用同一锚头的多条个体锚杆组 成的预应力锚杆,其中的个体锚杆称为单元锚杆。2.1.19 全粘结锚杆 fully bonded anchor利用浆体、锚固剂、水泥土等胶结材料沿锚筋全长与周围岩土体粘结的锚杆。2.1.20 摩擦锚杆 friction anchor主要利用杆体或锚固体与地层之间的摩阻而获得抗拔力的锚杆。2.1.21 扩体锚杆 enlargement anchor扩大了部分锚固体横截面积的锚杆。2.1.22 可回收锚杆 removable
7、anchor可通过预先安置在杆体上的特定装置自行使锚筋脱离内锚具后拆除回收的锚杆。2.1.23 让压锚杆 yeild-control anchor在围岩应力、能量释放及产生变形的过程中,通过设置在杆体上的让压装置或结构产生相应变形以 保持承载力稳定的锚杆。2.1.24 地下洞室锚杆 underground cavern rock bolt主要用于地下洞室等地下空间围岩支护的锚杆,一般由杆体、锚具、托盘、锚固剂或锚固件组成。2.1.25 车苗固类专苗杆 anchorage kind anchor由锚头承受荷载并将荷载通过锚固体传递到周边稳定岩土体的锚杆。2.1.26 改良类锚杆 reinforc
8、ement kind anchor通过加筋、注浆、挤压、锚固等群体作用方式使岩土体得到改良加固的锚杆。2.1.27 锚杆极限承载力 anchor ultimate resistance锚杆在拉力作用下达到破坏状态前或出现不适于继续承载的变形所对应的最大轴向拉力。2.1.28 持有荷载 residual load预应力锚杆因受荷载作用而在锚筋上产生的拉力,其中张拉锁定后锚筋立即持有的拉力也称为锁定 荷载。2.1.29 持有荷载试验lift off test检测已锁定预应力锚杆持有荷载的试验,其中即时测试锁定荷载损失的试验也称为锁损试验。2.1.30 基本试验 suitability test在现
9、场进行的为确定锚杆设计参数和施工工艺的荷载试验,2.2 符号2.2.1 作用和作用效应Nk锚杆轴向拉力标准值;Nwk地下水浮力标准值;Pa初始试验荷载;Pp-预定最大试验荷载。2.2.2 抗力和材料性能Es锚筋材料弹性模量;输扩体锚固段面端岩土层端阻强度标准值;品固结体与锚筋之间的粘结强度标准值;启 一 浆体边长为70.7mm的立方体抗压强度标准值;痴 锚固体与第i层岩土体之间粘结强度标准值;&0.2钢绞线0.2%屈服力;褊杆体与第i层岩土层之间摩阻强度标准值;执锚筋屈服强度标准值;Rk锚杆承载力特征值;R ub,k锚筋抗拉脱极限承载力标准值;R“e,k扩体锚杆抗拔极限承载力标准值;Ruf,k
10、锚杆抗拔极限承载力标准值;R1k锚杆受拉承载力极限标准值;Rui.k锚筋抗拉断极限承载力标准值;5 锚固体局部受压极限承载力标准值。2.2.3 几何参数A历 锚固体受压净面积;As单根锚筋的截面积;Ltf锚筋自由段长度;d 一 单束锚筋直径;D锚固体直径或扩体锚杆原孔锚固体直径;D锚杆杆体表观直径;Dk扩体锚固段锚固体直径;La锚固段长度;Aa,i 锚固段在第i层岩土层中的长度;Lak 扩体锚固段长度;Las原孔锚固段长度;Le张拉段长度;Lf-自由段长度;Ifd锚筋传力计算长度。Lh锚头段长度;Ln 锚端段长度;Ls原孔锚固段长度;Ltb粘结段长度。2.2.4 计算系数降锚杆承载力安全系数;
11、质丁根据荷载试验得到的锚杆轴向抗拉刚度系数;单根锚杆中的锚筋数量;7 锚固体局部抗压强度增大系数;2r刚度系数的折减系数;a 蠕变率。3基本规定3.0.1岩土锚固工程的勘察、设计、施工、检测、监测方案应根据工程需求及本地工程建设特点编制。3.0.2岩土锚杆的设计安全等级应与锚固工程的安全等级相一致。3.0.3岩土锚固工程应根据荷载特征、工程条件、本地区经验、锚固结构形式及受力和变形要求、施工 可行性等因素,分别按施工阶段及使用阶段的最不利工况进行设计。3.0.4锚杆设计与施工前应查明下列情况:1工程地质条件及水文地质条件;2锚固工程的周边环境及应用条件;3场地周边土地规划与利用情况及锚杆建设许
12、可情况;4场地施工条件。3.0.5锚杆的设计使用年限不应低于所服务建(构)筑物的设计使用年限。3.0.6锚杆工程设计应采用极限状态设计法。3.0.7锚杆设计时应同时考虑防腐与防水措施。3.0.8锚杆轴向拉力标准值应由锚固工程结构设计计算得到。3.0.9锚杆设计工况应包括施工及使用过程的不同工况,施工工况应保持与设计工况一致。3.0.10锚杆设计与施工应根据场地地质和周边环境等条件结合工程要求,选择适用的锚杆类型及合适的 施工、张拉、试验及解锁工艺。3.0.11锚杆材料及零部件应根据锚杆类型、工作环境、设计承载力及使用年限等条件选材及适配。3.0.12锚杆杆体宜预制化生产及在工厂内组装,并宜带有
13、长度刻写标识。3.0.13应及时、准确地对每根锚杆进行施工记录。3.0.14锚杆应进行质量检测及验收,必要时可进行锚杆长度测试(附录A)o3.0.15锚杆工程应进行变形监测及预应力锚杆持有荷载监测,周边环境有保护要求时应对其进行监测。3.0.16锚杆工程应进行定期检查、维护及保养。3.0.17有下列情况之一时在工程应用锚杆前应进行专项技术研究:1无工程应用成功经验的锚杆;2采用新技术的锚杆;3拟用于特殊地层或特殊环境的锚杆;4施工过程中可能会对建构筑物、地下设施等周边环境造成损伤的锚杆;5锚固类锚杆锚固段位于对反复荷载敏感的地层。4勘察4.0.1岩土锚固工程应根据不同目标,有针对性地开展调查、
14、工程地质与水文地质勘察工作,既有勘察 资料不能满足需求时应进行专项岩土工程勘察或补充勘察。4.0.2调查工作应包括下列内容:1周边场地的地形地貌、地表水汇流及排泄条件,邻近水体的埋深、水底地层及水位随季节变化等 情况;2山体滑坡、巷道或围岩塌方以及场地挖填方历史等;3周边环境的交通设施、管线、地下建构筑物的分布、埋深、使用状况及渗漏状况等,相邻建构筑 物结构形式及基础埋深等;4相邻地界规划使用功能、本场地锚杆使用相邻地块的可行性及施工空间的可行性;5拟锚固地层对锚杆不同施工方法的适用性;6当地类似锚固工程的设计方案、施工方法及工程经验。4.0.3勘察工作应包括下列内容:1查明岩土的重力密度、抗
15、剪强度、粘结强度等物理力学指标;2查明地下水分布状况,包括主要含水层的分布、厚度、埋深,地下水的类型、水位、补给及排泄 条件、渗透系数、水质、地下水及地层的腐蚀性、孔隙水压力等;3分析锚固地层的地质构造和整体稳定性,评估地质变迁与人类活动对边坡及围岩稳定性的影响;4评估地层的可钻性、可注性、对锚杆施工方法的适应性等。4.0.4勘察应符合下列技术要求:1勘察范围应根据开挖深度和岩土工程条件确定,软弱地层、膨胀土等特殊性岩土可适当扩大范围,边界外无法进行勘探时应通过调查等方式收集到相应资料;2勘探点间距应根据地层复杂程度确定,水平距离宜为15m25m,每条剖面线勘探点不宜少于3 个,场地存在软弱土
16、层、饱和粉细砂、膨胀土、深厚填土、暗沟、暗塘等特殊地段以及岩溶地区应适当 加密勘探点;3勘探点深度不宜小于开挖深度的2倍或拟设置锚杆长度的L5倍,拟勘探深度内遇到微风化岩层 时控制性勘探点深度可进入微风化岩3m5m,一般性勘探点深度可进入微风化岩1m3m;4锚杆拟线状、分布式点状或分区布设时应分点状、线状或分区进行勘察。4.0.5勘察资料应包括下列内容:1对岩土体开挖及锚固效果有较大影响的软弱夹层(带)特性和不同剪切条件下抗剪强度指标;2对锚固工程有较大影响的水文地质条件;3地下水、土的腐蚀性;4岩土体与锚杆间的粘结强度、摩阻强度、端阻强度等岩土物理力学参数指标。5结构及选型5.1 一般规定5
17、.1.1 常用锚杆类型及命名可符合附录B规定。5.1.2 锚杆选型应根据工程需求、不同类型锚杆特点、地层性状、工作条件、承载力大小及施工方法等 因素综合确定。5.2 锚杆结构5.2.1 端锚锚杆宜由锚头、锚筋自由段、粘结段或锚端构成(图5.1.1)。(a)树脂锚杆/水泥卷锚杆(b)胀壳锚杆图521典型端锚锚杆结构简图1球面螺母;2托盘;3杆体;4锚固剂(树脂或水泥卷);5胀壳头;Lh锚头段;一锚筋自由段;Al粘结 段;品一锚端段5.2.2 预应力锚杆可采用拉力型、压力型或拉压型结构形式,拉力型锚杆宜由锚头、锚筋自由段及粘结 段构成,压力型锚杆宜由锚头、锚筋自由段及锚端构成,拉压型锚杆结构宜由锚
18、头、锚筋自由段、承载体及锚筋粘结段构成(图522)。(a)拉力型9图5.2.2典型预应力注浆粘结锚杆结构简图1锚具;2锚垫板;3锚座;4-杆体;5护套;一止浆塞;7浆体/锚固体;8千斤顶夹持点;9承载体/承载 板;10内锚具;Ln粘结段;锚筋自由段;晨一张拉段;Lh锚头段;及一锚固段;Ll自由段;品一锚端段 5.2.3荷载分散锚杆宜由共用同一锚头的两条及以上单元预应力锚杆构成,其中单元锚杆的粘结段或承 载体应位于钻孔内不同位置(图523)。(b)压力分散锚杆图5.2.3典型荷载分散锚杆结构简图11#单元锚杆;22#单元锚杆;Lm1#单元锚杆锚筋自由段;一1#单元锚杆粘结段;L应一2#单元锚杆锚
19、筋自由段;乙一2#单元锚杆粘结段5.2.4 全粘结锚杆宜由粘结段及锚头构成,除了孔口处因防腐、防水、荷载试验等功能需求可能设置很 短的锚筋自由段外,固结体应全长与锚筋及地层粘结(图5.1.4)。(a)钢筋锚杆图5.2.4典型全粘结锚杆结构简图1锚头筋;2锚座;3杆体;4浆体5.2.5 摩擦锚杆宜由杆体及锚头构成,可采用钢花管、缝管及水胀等结构形式(图525),其中钢管锚10杆宜在管壁上设置出浆孔及倒刺形成钢花管,缝管锚杆应在管壁上纵向开缝,水胀锚杆杆体应为两端带 套管的异型空心钢管。(C)水胀锚杆图5.2.5典型摩擦锚杆结构简图1锚头筋;2锚座;3钢花管;4倒刺;5出浆孔;6T环;7托盘;8开
20、缝钢管;9带注水管钢套;10 钢套;Ila(11b)注水前(注水膨胀后)异型钢管杆体;Lt摩擦段5.2.6 自攻锚杆宜由兼作自攻钻杆的锚杆杆体及锚头构成,钻杆表面可设置螺纹或叶片(图507),其 中螺纹锚杆杆体表面宜全长连续设置螺纹或在前半段连续设置,叶片锚杆杆体表面宜断续设置多组叶片 或在前端设置一组叶片。(b)多叶片锚杆图526自攻锚杆结构简图111螺母;2垫板;3锚座;4杆体;5螺纹;6叶片5.2.7 多囊袋锚杆宜由囊袋锚固体、锚筋自由段及锚头构成,其中锚固体应在囊袋内注浆形成且有多个(图 5.2.7)o图5.2.7典型多囊袋锚杆结构简图1锚具;2锚垫板;3锚座;4杆体;5护套;6浆体;
21、7囊袋;8千斤顶夹持点5.2.8 扩体锚杆宜由扩体锚固段、原孔段及锚头构成,其中长期拉力型锚杆应设置浆体芯,囊袋锚杆扩 体段应由囊袋内注浆形成,囊袋钢筋笼锚杆扩体段内应设置囊袋及钢筋笼,变径钢筋笼锚杆扩体段内应 设置可展开的钢筋笼(图5.2.8)。(c)囊袋钢筋笼锚杆O 片区 才 Z 1/9/12(d)变径钢筋笼锚杆图5.2.8典型扩体锚杆结构简图1锚具;2锚垫板;3锚座;4杆体;5护套;6浆体;7水泥土;8千斤顶夹持点;9囊袋;10-承载体;11钢筋笼;12柔性箍筋;13约束机构;14限位器;15弹簧;Lak扩体段;心一原孔段5.2.9 驻钻头锚杆可采用拉力型及压力型结构形式,其中拉力型宜由
22、一次性钻头、粘结段、锚筋自由段 及锚头构成,压力型宜由一次性钻头、锚筋自由段及锚头构成(图5.2.9)。(b)压力型驻钻头锚杆图5.2.9典型驻钻头锚杆结构简图1锚具;2锚垫板;3锚座;4-杆体;5护套;6锚固体;7次性三翼钻头;8钻杆;9千斤顶夹持点;10次性螺钉钻头5.2.10 自钻中空注浆锚杆宜由兼作钻杆的中空锚杆杆体、锚头及一次性钻头构成(图5210)。图5.2.10典型自钻中空注浆锚杆结构简图1球面螺母;2托盘;3中空杆体(螺纹钢管);4浆体;5合金钢钻头5.2.11 压力型可回收锚杆宜由锚头、锚筋自由段及带可回收锚筋装置的锚端构成(图5211)。13图5211压力型可回收锚杆通用结
23、构简图1锚具;2锚垫板;3锚座;4-杆体;5护套;6浆体;7自解锁锚具或U型承载体;8千斤顶夹持点5.2.12 让压锚杆可采用孔外让压及孔内让压结构、单点或多点让压形式,孔外让压时宜将让压装置安装 在锚具与托盘之间,预应力让压锚杆宜采用带让压装置的承载体(图5212)。(a)单点让压全粘结锚杆(b)多点让压中空注浆锚杆(c)单点让压预应力锚杆图5.2.12典型让压锚杆结构简图1螺母;2托盘;3让压装置;4杆体;5浆体;-中空杆体;7钻头;8锚具;9锚垫板;10锚座;11钢绞线;12护套;13带让压装置的承载体;14球面垫圈5.3 锚杆选型5.3.1 边坡锚固工程尚应根据边坡形态、地质条件、临时
24、稳定情况、环保要求及挖填需求等因素选用适 宜的锚固结构及锚杆类型,初定时可选用预应力锚杆及非预应力锚杆。5.3.2 危岩体锚固结构及锚杆选型尚宜符合下列规定:1滑移式及倾倒式危岩体规模较大、主控结构面开度较宽时宜采用预应力锚杆,坠落式危岩体积 较大且后缘无裂隙时宜采用预应力锚杆或全粘结锚杆;2整体性较好的危岩体加固宜采用锚墩或锚杆格构梁结构,锚杆可选用预应力及全粘结锚杆;整 体性较差时宜采用锚杆肋板结构,宜选用预应力锚杆。5.3.3 基坑锚固工程尚应根据地质及水文地质条件、基坑形态及环保要求等因素选用适宜的锚固结构及 锚杆类型,其中锚固类锚杆宜选用可回收锚杆。5.3.4 基础与抗浮锚杆尚应根据
25、结构形式、上部荷载分布、地下水控制条件和场地周边情况等选型,初 定时可选用预应力锚杆及非预应力锚杆。5.3.5 既有挡墙加固锚杆选型尚宜符合下列规定:141挡墙变形较大或需要严格控制变形以及需要增加较大抗力时,宜采用预应力锚杆;2锚杆挡墙整体稳定、锚杆承载力或肋柱承载力等不足时,可在肋柱上或肋柱间增设预应力锚杆 或非预应力锚杆;3采用桩锚、锚杆格构梁、土钉墙或复合土钉墙支护结构的既有边坡工程或既有基坑工程,可在桩 间或格构梁间增设预应力锚杆,锚固节点处宜增设钢筋混凝土梁、柱或墩。5.3.6 围岩锚固结构及锚杆选型尚宜符合下列规定:1宜选用地下洞室锚杆;2 WV级围岩锚杆尾端应支撑在开挖面后方的
26、已施作初期支护钢架上以共同形成超前支护体系;3 IVV级围岩的土质地段宜设置小导管或小钢管,其中地下水量较小的砂石土、砂砾卵石层、断层破碎带、软弱围岩及浅埋等地段宜采用小导管,地质条件较差但又不需要注浆或不宜注浆的地段宜 采用小钢管;4在难以成孔、钻进后容易塌孔且钢管难以直接顶入的松散碎石土地段,可采用自攻锚杆;5地层软弱、稳定性差的浅埋围岩可采用地表砂浆锚杆进行预加固。5.3.7地下洞室锚杆选型尚宜符合下列规定:1 一般围岩碉室可采用非预应力锚杆;2高地应力围岩碉室宜采用预应力锚固系统,其中低预应力锚杆锚筋宜选用钢筋或纤维筋,中高 预应力锚杆锚筋宜选用钢绞线。156材料与零部件6.1 一般规
27、定6.1.1 锚杆材料及零部件的性能应符合设计强度、刚度、硬度、稳定性、耐久性及密封性要求,规格及 尺寸应符合设计要求,并应符合相关标准规定。6.1.2 材料及零部件在锚杆设计使用年限内及设计使用条件下应符合下列性能要求:1保持物理稳定性及水稳定性;2保持化学稳定性,彼此之间不应产生不良反应;3不得限制锚筋自由段的变形;4保持耐久性,不应开裂、脆化及性能劣化。6.2杆体 及锚固装置6.2.1 锚筋选材应符合下列规定(附录C):1钢筋筋体宜采用锚杆用热轧带肋钢筋、预应力混凝土用螺纹钢筋、环氧涂层钢筋或高延性冷轧带 肋钢筋;2钢绞线筋体宜采用预应力混凝土用钢绞线、环氧涂层钢绞线或无粘结钢绞线;3钢
28、管筋体可采用无缝钢管或焊接钢管;4纤维筋应表面质地均匀,无气泡和裂纹,螺纹的牙形及牙距整齐,不应有损伤;5钢丝绳可采用多股钢丝绳或单捻钢丝绳;6钻孔注浆中空锚杆杆体可采用碳素钢或纤维增强复合材料,自钻注浆锚杆宜采用表面带有连续滚 压螺纹的厚壁无缝钢管制作,材料宜选用合金结构钢;7缝管锚杆杆体宜采用合金钢;8树脂锚杆杆体宜采用左旋无纵肋螺纹钢或纤维筋;9水泥卷锚杆杆体宜采用螺纹钢,围岩较稳定、应力较小时也可采用圆钢。6.2.2 锚筋采用非金属材料或高承载力且采用涂层或防腐材料时,宜进行锚筋与浆体粘结强度试验及静 载锚固性能试验等相关试验。6.2.3 锚筋接长应符合下列规定:1钢绞线不应接长;2预
29、应力用螺纹钢筋、纤维筋及用于围岩工程的中空锚杆杆体应采用专用连接器;3中高承载力预应力纤维筋锚杆应采用专用子母连接器连接纤维筋与钢绞线,钢绞线长度不宜少于4m;4接头强度应能承受杆体的最大拉力,耐久性应与杆体等同。6.2.4 锚具及锚头应符合下列要求:1预应力钢绞线锚筋外锚具及夹具应采用夹片锚具,内锚具宜采用挤压锚具,非预应力钢绞线锚筋16也可采用压花锚具;2钢筋及钢管锚筋应采用螺母锚具或固定螺母;3纤维筋、环氧涂层锚筋及锚筋敷涂环氧涂层后应采用专用锚具;4可回收锚杆内锚头宜采用自解锁锚具,外锚头宜采用分体式锚具;5根据锚杆的服役工况需要可采用可调节拉力锚具;6胀壳锚杆的胀壳头宜采用结构钢制作
30、;7水胀锚杆的外锚头应为带注高压水小孔的钢套及垫板;8螺母的规格、型号及尺寸应与螺纹匹配,应能承受杆体的最大拉力,耐久性应与杆体等同,用于 预应力锚具时宜采用法兰螺母。6.2.5 护套、波纹管、过渡管、注浆管、排废管、排气管等各种管材应符合下列规定:1管材在设计使用条件下应具有良好的物理及化学性能;2管材宜采用高密度聚乙烯、聚氯乙烯或聚炳烯材料;除重复使用的一次注浆管,其余管材不宜采 用金属材料;3锚杆现场制作时杆体护套厚度不应小于2.0mm,波纹管壁厚度不应小于2.5mm,过渡管壁厚不 应小于5.0mm,锚筋自由段宜采用PVC管等管材作为护套;4 一次注浆管能承受的压力不应小于LOMPa,二
31、次注浆管及分段高压注浆管能承受的压力不应小 于5.0M Pa及最大注浆压力的1.2倍;5塑料管宜采用熔接法接长。6.2.6 定位架、端帽、束线环或绑扎线、止浆塞、锚具罩等配件及材料应符合下列规定:1定位架宜兼具隔离与对中功能,宜采用非金属材料,形状及结构应能够满足锚筋最小保护层要求,开孔率应较高以不影响浆液在钻孔内的流动;2束线环及绑扎线宜采用非金属材料;3止浆塞宜采用橡胶或塑料等材料;4锚具罩宜采用钢板、钢管、铸铁、塑料复合钢板、塑料等材料;5端帽宜采用塑料、橡胶、塑料复合钢板、钢板或铸铁等材料;6承载体宜采用钢板、铸铁、塑料复合钢板、塑料等材料。6.2.7 防腐润滑脂应根据锚杆工作环境及设
32、计使用年限等因素选材。6.2.8 锚固板、锚垫板及分压板宜采用热轧钢板或铸钢制作。6.2.9 纤维锚杆螺母及垫板可采用纤维增强复合材料制作。6.2.10 囊袋宜符合下列规定:1宜采用长丝有纺土工布制作;2材料经纬向断裂强度不宜小于40kN/m,断裂伸长率不宜大于30%;3接缝断裂强度不宜小于30kN/m;4囊袋布垂直渗透系数不宜大于O.lm/d。6.2.11 可回收锚索不宜采用回收钢绞线。176.3胶凝材料及浆体6.3.1 浆体用水泥宜采用早强水泥,品种宜符合表631规定。表6.3不同环境类别可选用的水泥品种环境类别及防腐等级可选用的硅酸盐类水泥品种(1)一般环境中锚杆II级及HI级防腐P.O
33、、P.L P.IL P.S、P.F、P.C(2)化学腐蚀环境P.MSR,P.HSR、P.O*(3)除(1)、(2)外的其余情况P.O、P.L P.II注:1混凝土结构耐久性设计标准GB/T504762019规定:一般环境指无冻融、氯化物和其它化学腐蚀物质作用,腐蚀机理为防护层混凝土碳化引起钢筋锈蚀;化学腐蚀环境腐蚀机理为硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀。2通用硅酸盐水泥GB 1752007规定通用硅酸盐水泥代号分别为:P.O普通硅酸盐水泥,P.L P.II硅酸盐水 泥,P.S矿渣硅酸盐水泥,P.F粉煤灰硅酸盐水泥,P.C复合硅酸盐水泥;抗硫酸盐硅酸盐水泥GB 7482005规 定,抗硫酸盐硅酸盐
34、水泥代号分别为:P.MSR中抗硫酸盐硅酸盐水泥,P.HSR高抗硫酸盐硅酸盐水泥。3工业建筑防腐蚀设计标准GB 50046-2018规定:中、高抗硫酸盐硅酸盐水泥分别适用于硫酸根离子含量不大 于2500mg/L及8000mg/L液态介质环境。4氯盐环境不宜使用抗硫酸盐硅酸盐水泥;硫酸盐环境中宜使用抗硫酸盐硅酸盐水泥;表中*表示硫酸盐环境中使 用P.O水泥时应加入适量的抗硫酸盐外加剂;5选用火山灰质硅酸盐水泥拌制砂浆时,宜通过可泵性试验确定配合比。6.3.2 浆体用水应符合混凝土拌合用水标准。6.3.3 浆体中石粒径不应大于16mm,砂粒径不宜大于1.25mm。6.3.4 浆体用外加剂应符合下列规
35、定:1不应采用缓凝类及引气类外加剂;2不宜采用无机盐类早强剂;3可使用控制浆液泌水、改善流动性、减少用水量、调整凝结时间或提高早期强度的外加剂;4在锚杆护套内、锚具罩内和二次充填注浆时可使用膨胀剂;5外加剂不应劣化浆体的粘结性能;6采用外加剂时应事先进行配合比试验。6.3.5 浆体中氯离子最大含量不宜超过胶凝材料总质量的0.2%,含碱量不应超过3.0kg/m3。6.3.6 树脂锚固剂及水泥卷锚固剂应符合下列规定:1宜根据地质条件、锚杆钻孔直径、胶凝时间、养护时间等因素选用锚固剂;2树脂锚固剂应质地柔软,颜色均匀,树脂胶泥不分层、不沉淀,固化剂分布均匀;3速凝型水泥卷锚固剂5h、28d及缓凝型2
36、8d膨胀率应大于0。6.3.7 灌浆料宜根据地质条件及施工环境等因素选用。187设计7.1 一般规定7.1.1 锚杆设计宜包括以下内容:1锚杆轴向拉力及承载力;2锚杆类型及筋体、锚具(锚头)、胶凝材料的类型;3锚固体直径、各部分长度、角度、空间布置、浆体材料及强度等设计参数;4钻孔、下锚、注浆、张拉、锁定等施工工艺要求;5试验、检测、监测、验收及运维要求。7.1.2 锚杆设计计算宜采用单一安全系数法,其中地下洞室锚杆也可采用工程类比法设计。7.2 锚杆承载力7.2.1 锚固类锚杆承载力应按下列公式计算:RkNk(7.2.1-1)Ruk/KaNRk(7.2.1-2)式中:&锚杆承载力特征值(kN
37、);Nk作用标准组合时的锚杆轴向拉力标准值(kN),由锚固结构设计计算得 至心氏此 锚固体抗拔承载力、锚筋抗拉断承载力、锚筋抗拉脱承载力及锚固体局 部受压承载力极限标准值(kN),应由锚杆试验确定,初步设计时也可 按7237.2.10条估算;及锚杆承载力安全系数,宜按表721取值。表7.2.2锚固类锚杆承载力安全系数建议值工程安全等级一级二级三级长期锚杆2.0(2.2)2.02.0临时锚杆1.51.51.5注:括号内数值适用于抗浮锚杆及基础锚杆。7.2.2 可回收锚杆正常使用极限承载力不应小于1.3倍锚杆轴向拉力标准值。7.2.3 锚筋抗拉断极限承载力可按下列公式估算:Rui,k=nAsfyi
38、(7.2.3-1)7?ui,k=nFpo.2 C7.2.3-2)式中:R d,k 锚筋抗拉断极限承载力标准值(kN);4 单根锚筋的截面积(n?);单根锚筋的有效截面积(m2);19n单根锚杆中的锚筋数量;加 锚筋屈服强度标准值(kPa),锚筋应按混凝土结构设计规范GB 50010规定取值,纤维筋宜参照纤维增强复合材料工程应用技术标 准GB 50608规定取值;Fpo.2 钢绞线0.2%屈服力(kN),应按预应力混凝土用钢绞线GB/T 5224 规定取值。7.2.4 等直径粘结锚杆抗拔极限承载力可按下式估算:&f,k=2(7.2.4)式中:尺柱 锚杆抗拔极限承载力标准值(kN);D 锚固体直径
39、(m),宜取钻孔直径;Ai 锚固体与第i层岩土层之间粘结强度标准值(kPa),可按本地经验初定,也可按附录D建议的经验值初定;La,锚固段在第i层岩土层中的长度(m)。7.2.5 粘结锚杆锚筋抗拉脱极限承载力可按下式估算:R ib,k=n/udL碘(7.2.5)式中:R ub,k 锚筋抗拉脱极限承载力标准值(kN);d 单束锚筋直径(m);U锚筋粘结段长度(m);A固结体与锚筋之间的粘结强度标准值(kPa),可按本地经验初定。7.2.6 压力型锚杆及压力分散型单元锚杆的锚固体底端局部受压极限承载力可按下式估算:Rup,k=7/Aln/ck(7.2.6)式中:尺廷 锚固体局部受压极限承载力标准值
40、(kN);锚固体局部抗压强度增大系数,可按本地经验初定:Am锚固体受压净面积(n?),为承载体与锚固体的净接触面积扣除锚筋 孔洞横截面积之后的净面积;启-浆体边长为70.7mm的立方体抗压强度标准值(kPa)。7.2.7 摩擦锚杆抗拔极限承载力可按下式估算:急 4(727)式中:D 一 锚杆杆体表观直径(m),可按本地经验取值:A,i 杆体与第,层岩土层之间摩阻强度标准值(kPa),可按本地经验初定。7.2.8 扩体锚杆抗拔极限承载力可按下式估算:&e,k=+ZXLak)+-2)k/4(7.2.8)20式中:R ue,k 扩体锚杆抗拔极限承载力标准值(kN);D、Dk 分别为原孔锚固段及扩体锚
41、固段的锚固体直径(m);Las、Lak 分别为原孔锚固段长度及扩体锚固段长度(m);%扩体锚固段面端岩土层端阻强度标准值(kPa),可按本地经验初定。7.2.9 荷载分散锚杆抗拔承载力可取考虑了锚固体之间应力叠加效应的各单元锚杆抗拔力之和。7.2.10 改良类锚杆承载力宜按下式计算:R JKa 2 M(7.2.10)式中:Ruk 锚杆极限承载力标准值(kN),应由锚杆荷载试验确定,初步设计时也可按第7.2.11条估算;Nk 改良类锚杆轴向拉力标准值(kN),宜取不同破坏模式相对应的稳定验 算公式中锚杆历经的最大荷载与锚杆荷载试验最大荷载中的较大值;Ka 锚杆承载力安全系数,长期锚杆宜取1.5,
42、临时锚杆宜取1.3。7.2.11 改良类锚杆承载力估算宜符合下列规定:1锚筋抗拉断极限承载力宜按式(7.2.3-1)估算;2全粘结锚杆抗拔极限承载力宜按式(7.2.4)估算:3摩擦锚杆抗拔极限承载力宜按式(7.2.7)估算。7.2.12 可回收锚杆的正常使用极限承载力应由锚杆试验确定,初步设计时可按。85凡1次估算。7.2.13基础锚杆及抗浮锚杆设计尚宜符合下列规定:1计算天然基础或浅基础的地基土刚度时不宜计取锚杆的抗压刚度;2宜考虑全粘结锚杆刚度在最不利工况下对底板的不利影响;3计算单元内各锚杆受力应接近,难以调整时个别锚杆轴向拉力标准值可大于受拉承载力特征值,但超出部分不应大于特征值的0.
43、1倍且不应大于50kN;4验算地基土承载力时荷载中应计入预应力锚杆持有拉力作用。7.3锚杆构造与布置7.3.1 地下洞室锚杆钻孔直径宜符合下列规定:1树脂锚杆及水泥卷锚杆孔径宜大于杆体直径410mm;2胀壳锚杆孔径宜大于杆体直径1832mm;3缝管锚杆孔径宜小于杆体直径23mm;4水胀锚杆孔径宜小于杆体直径26mm;7.3.2 地下洞室锚杆杆体直径应符合下列规定:1水泥卷锚杆杆体直径宜为1622mm;2树脂锚杆及全粘结锚杆杆体直径宜为1625mm;3普通中空注浆锚杆杆体直径宜为2532mm,内径不宜小于10mm;4预应力中空注浆锚杆杆体直径宜为2551mm,内径不宜小于10mm;215自钻式中
44、空注浆锚杆杆体直径宜为3240mm,内径不应小于12mm;6纤维锚杆杆体直径宜为1632mm;7缝管锚杆杆体直径宜为3045mm;8水胀锚杆杆体直径宜为2542mm。7.3.3 地下洞室锚杆最小长度不宜短于1.5m。7.3.4 地下洞室锚杆空间布置宜符合下列规定:1围岩级别为III V级时宜按系统锚杆设计;2系统锚杆宜沿隧道洞室周边径向呈矩形或梅花形布置,安设角度宜与洞室开挖壁面垂直;岩体主 结构面产状对洞室稳定不利时,应将锚杆与结构面呈较大角度设置;结构面或岩层面明显时,锚杆宜以 较大夹角贯穿岩体主结构面或岩层面;3隧洞宽度小于15m时系统锚杆长度可为2m3m,不小于15m时可为2m4m;4
45、锚杆间距不宜大于长度的0.5倍,且I III级围岩中不应大于1.5m,IV V级围岩中宜为0.5m1.0m 且不应大于1.25m,围岩较差、地应力较高或洞室开挖尺寸较大时应适当加密,较密时宜长短锚杆交错 布置;6局部锚杆布置方向在拱腰以上时应有利于锚杆受拉,在拱腰以下及边墙时应有利于锚杆受剪切。7.3.5非地下洞室锚杆钻孔直径宜符合下列规定:1锚固类及改良类注浆锚杆孔径不宜小于90mm,其中预应力锚杆不宜小于110mm;2构造类注浆锚杆孔径不宜小于50mm,其中土层锚杆不宜小于90mm;3锚绳孔径不宜小于钢丝绳直径的2.5倍。7.3.6 非地下洞室锚杆各部位长度宜符合表736规定。表7.3.6
46、锚杆长度经验值(m)序号锚杆类型部位最小长度最大长度1岩体基本质量级别I 111级的预应力岩层锚杆锚固段3.02岩体基本质量级别WV级的预应力岩层锚杆锚固段6.03预应力土层锚杆锚固段10.04岩层拉力型锚杆粘结段3.05土层拉力型锚杆粘结段8.06基础、抗浮及锁脚预应力锚杆锚筋自由段4.07第6项以外的其它预应力锚杆锚筋自由段5.08扩体锚杆原孔段7.09锚固类非预应力锚杆全长3.010改良类锚杆全长3.011构造类锚杆全长0.512.0注:1岩体基本质量级别分级方法应按岩土工程勘察规范GB 50021执行,下同;2“一”表示无建议值;223表中数值不适用于兼对锚固段所在岩土体起加固作用的锚
47、杆长度及锚固段长度。7.3.7 钻孔注浆锚杆锚筋直径及保护层厚度应符合下列规定:1锚固类锚杆钢筋筋体直径不宜小于20mm,改良类不宜小于16mm,构造类不宜小于12mm;2拉力集中锚索每根锚索的钢绞线数量不宜为2条;3长期锚杆保护层厚度不宜小于25mm,临时锚杆不宜小于15mm,锚筋间净距不应小于10mm。7.3.8 锚固类锚杆锚固段应符合下列规定:1锚固段宜置于岩层、稍密密实的碎石土层及砂土层、可塑坚硬状的黏性土层及相应性状的粉 土层,设置在其它地层时应采取相应对策;2长期锚杆的锚固段不应设置在新近填土层及液限大于50%的土层,不得设置在未经有效处理的 老填土层、有机质土层及松散砂层等地层;
48、3锚固段计算长度超过有效长度时应采取相应措施;4锚固体与相邻地下结构的距离及锚杆彼此间距不宜小于锚固体设计直径的3倍且不宜小于1.2m;5非预应力锚杆锚固段上覆土层最小厚度不宜小于2.0m,预应力锚杆不宜小于4.0m;非预应力锚 杆锚固段上覆岩层最小厚度不宜小于1.0m,预应力锚杆不宜小于2.0m;6扩体锚杆的原孔长度与扩体直径之比不应小于11。7.3.9 击入式钢管锚杆尚宜符合下列规定:1底端宜加工成封闭式尖锥形;2宜设置出浆孔,出浆孔直径、间距及布置方式应能有效增加锚杆与岩土体的摩阻强度且注浆均匀;3出浆孔外宜设置保护倒刺并焊接牢固。7.3.10 自攻锚杆尚宜符合下列规定:1应采用定型产品
49、;2底端宜加工成封闭式尖锥形;3地质条件较差时宜在管壁上设置出浆孔并注浆。7.3.11 囊袋锚杆尚宜符合下列规定:1囊袋肩宜为平面,注满水泥浆后肩面宜垂直于锚杆轴线;2中高承载力囊袋锚杆宜设置排气装置。7.3.12 单囊袋的锚杆膨胀挤压筒装置宜符合下列规定:1膨胀挤压筒 装置宜由可折叠膨胀囊袋、上套筒组件与下套筒组件、内注浆管、隔离支撑管、单向 注浆阀、抽气检测阀、控压排气阀、承载盘和导向帽等零部件构成;2锚杆筋体应能内穿隔离支撑管并通过挤压锚具或螺母锚具与膨胀挤压筒固定连接;3上下套筒组件应为膨胀挤压筒提供固定密封功能;4抽气检测阀应具有抽气检测并确定膨胀挤压筒密封完好性功能;5内注浆管与单
50、向注浆阀应具有向囊内压力注浆并防止水泥浆液从囊内回流的止回保压功能;6控压排气阀应具有在设定压力下排出囊内气体并保证囊内注浆体充盈度达到设计要求功能;7隔离支撑管应具有为锚筋提供密封并实现锚筋在施工现场与膨胀挤压筒快速装配功能。237.3.13 钢筋笼锚杆的钢筋笼宜符合下列规定:1钢筋笼宜由竖筋、箍筋、约束机构、动力弹簧、承压板、轴向杆等零部件构成;2箍筋应为整根连续不间断的螺旋钢筋、钢丝绳或钢丝,抗拉强度设计值不应低于1400MPa;3应具有约束和释放机制,置入钻孔前呈约束状态,置入后通过释放机制使钢筋笼呈扩张状态。7.3.14 拉压型锚杆尚应符合下列规定:1承载板与锚筋的连接强度不应低于锚