扩体锚杆简介

1、目目 录录1. 扩体锚杆应用领域和简介2. 承压型扩体锚杆的结构特点3. 扩体锚杆施工的扩孔技术4. 高效锚杆钻机设备研发5. 野外足尺试验6. 室内模型试验（破坏模式、尺寸效应）7. 扩体锚杆极限承载力的计算方法8. 结论 1. 1.扩体锚杆应用领域和简介扩体锚杆应用领域和简介 锚固技术在高层建筑、轨道交通、桥隧工程锚固技术在高层建筑、轨道交通、桥隧工程、城市地下交通枢纽、港口码头、水库高坝、城市地下交通枢纽、港口码头、水库高坝、边坡工程、矿山建设、国防工程等领域有着广边坡工程、矿山建设、国防工程等领域有着广泛的应用。工程界正面对大量隧道、地下洞室泛的应用。工程界正面对大量隧道、地下洞室、井

2、巷支护、边坡稳定、深基坑、结构抗浮、井巷支护、边坡稳定、深基坑、结构抗浮、高压输水管道等规模宏大、技术难度与风险程高压输水管道等规模宏大、技术难度与风险程度较高的岩土工程稳定问题。度较高的岩土工程稳定问题。是确保上述工程建设安全、经济、高效与环是确保上述工程建设安全、经济、高效与环保的最佳途径之一。保的最佳途径之一。 什么是扩体锚杆？什么是扩体锚杆？ 什么是传统锚杆？什么是传统锚杆？ 1.1.扩体锚杆应用领域和简介扩体锚杆应用领域和简介 扩体锚杆扩体锚杆 传统锚杆传统锚杆1.1.扩体锚杆应用领域和简介扩体锚杆应用领域和简介承压型扩体锚杆的技术优势承压型扩体锚杆的技术优势 传统拉力型锚杆锚固段长

3、度612m锚固段直径100180mm灌浆结石体质量结石体抗压强度15MPa，且易夹泥，孔隙分布不均锚束体质量锚束体不易对中，筋材易腐蚀施工速度锚杆须现场制作，灌浆凝结时间较长，张拉锁定施工较慢经济及环保特性施工质量管控不易，锚杆数量多、杆体长、单锚承载力低，经济效益较低推动建筑施工环保，减少废浆液和渣土排放推动建筑施工环保，减少废浆液和渣土排放节省建筑材料，促进资源节约节省建筑材料，促进资源节约消除深基坑和地下空间工程的建筑红线外占地，减少消除深基坑和地下空间工程的建筑红线外占地，减少 未来城市建设发展的障碍与隐患，促进社会和谐发展未来城市建设发展的障碍与隐患，促进社会和谐发展 能够在较为广阔

4、的地域和工程项目中部分替代目前使用能够在较为广阔的地域和工程项目中部分替代目前使用 量极大的传统锚杆量极大的传统锚杆 基于技术优势可获得更高的单锚承载力、更好的防腐性能基于技术优势可获得更高的单锚承载力、更好的防腐性能 由于材料省、工期短、承载力高，能够降低工程成本由于材料省、工期短、承载力高，能够降低工程成本 其直接成本可以比传统锚杆减少其直接成本可以比传统锚杆减少10%-15%10%-15% 国产高效锚杆钻机施工速度快国产高效锚杆钻机施工速度快扩体锚固新技术应用前景扩体锚固新技术应用前景1.1.扩体锚杆应用领域和简介扩体锚杆应用领域和简介承压型扩体锚杆的综合效益承压型扩体锚杆的综合效益 新

5、型扩体锚杆的核心技术包括：新型扩体锚杆的核心技术包括： 1）扩体锚杆结构的设计、制造与组装工艺。 2）对10多种不同材料进行了抗压、抗拉试验 3）扩体锚杆结构的组成、连接、密封、锚定、折叠和组装 等环节的工艺。 4）对扩体锚固体结构的20多个制成品进行了室内打压试验， 打压试验包括：打水试验与打水泥浆试验。 5）确定扩体锚固体结构型式，优化结构设计参数。 6）扩体锚固体结构系列产品的工厂化制造。2.2.承压型扩体锚杆的结构特点承压型扩体锚杆的结构特点 扩体锚杆结构型式与材料特性研究扩体锚杆结构型式与材料特性研究 专利专利- -扩体锚杆结构特点扩体锚杆结构特点 2.2.承压型扩体锚杆的结构特点承

6、压型扩体锚杆的结构特点 2.2.承压型扩体锚杆的结构特点承压型扩体锚杆的结构特点 扩体锚固段制造与组装工艺扩体锚固段制造与组装工艺 2.2.承压型扩体锚杆的结构特点承压型扩体锚杆的结构特点 囊式膨胀扩体锚杆制成品囊式膨胀扩体锚杆制成品 扩体锚杆新施工工艺包括以下步骤：- 根据锚孔设计角度与长度，采用钻喷注一体化锚杆施工方法（专利技术），形成非锚固段开孔和锚固段旋喷扩孔，使水泥浆充满锚孔。- 或采用带有螺旋叶片的旋喷管机具的施工方法，进行非锚固段钻孔和锚固段旋喷扩孔，使水泥浆充满锚孔。- 将扩体锚杆制成品导入锚孔中的设计位置。- 根据设计压力与注浆量，压灌水泥浆或水泥砂浆，使囊体膨胀成设计形态与

7、大小。- 根据设计要求，可以采取扩体锚固段前部压浆工艺。3.3.野外足尺试验野外足尺试验扩体锚杆施工技术研究扩体锚杆施工技术研究 扩体锚杆喷射流扩孔施工技术扩体锚杆喷射流扩孔施工技术 3.3.扩体锚杆施工工艺步骤扩体锚杆施工工艺步骤钻机就位钻孔清水扫孔或高压喷射注浆扩孔插入管材及膨胀挤扩装置整体高压注浆形成预设膨胀挤扩体张拉锁定完成锚杆施工 扩体锚固段开挖检验扩体锚固段开挖检验4.4.野外足尺试验野外足尺试验 喷喷射流扩孔锚固工艺足尺试验研射流扩孔锚固工艺足尺试验研究究 普通普通扩体扩体承载特性差异研究承载特性差异研究5.5.野外足尺试验野外足尺试验 室内模型试验室内模型试验 扩体锚杆的承载变

8、形特性与破坏模式模型试验研究： 1）浅埋与深埋扩孔锚杆的破坏模式试验； 2）扩体锚杆的尺寸效应与承载变形特性试验； 3组9根扩体锚杆模型试验，扩体锚固段参数： L= 100mm, 24, 40, 56 L= 175mm, 24, 40, 56 L= 250mm, 24, 40, 56 3）扩体锚杆局部承压破坏试验。6.6.室内模型试验室内模型试验6.6.室内模型试验室内模型试验6.6.室内模型试验室内模型试验 浅埋破坏模式浅埋破坏模式 400mm100mm60mm100mm6.6.室内模型试验室内模型试验850mm100mm60mm100mm700mm 土层原始位置 土层变形后位置 锚杆原始位

9、置 拉拔后锚杆位置 深埋破坏模式深埋破坏模式室内模型试验研究室内模型试验研究-载荷试验载荷试验 6.6.室内模型试验室内模型试验扩体锚固段张拉局部承压破坏试验扩体锚固段张拉局部承压破坏试验应用非接触近景数字摄影变形量测方应用非接触近景数字摄影变形量测方法分析整个扩体锚固段的变形模式。法分析整个扩体锚固段的变形模式。锚固段压缩锚固段压缩变形监测变形监测500t500t级张拉机级张拉机6.6.室内模型试验室内模型试验钢绞线位移计钢绞线位移计分析模型分析模型开裂位置开裂位置扩体锚固段张拉局部承压数值分析扩体锚固段张拉局部承压数值分析6.6.室内模型试验室内模型试验压力型扩体锚杆锚固段注浆体的局部抗压

10、验算压力型扩体锚杆锚固段注浆体的局部抗压验算岩土锚杆（索）技术规范（CECS22:2005）验算公式： 扩体锚杆锚固段注浆体局部承压破坏试验结果： 6.6.室内模型试验室内模型试验1. British Standard Code of practice for ground Anchorages BS8081:1989. (1) In Cohesive Soil =(side shear ) + (end bearing) + (shaft resistance) where : is the bearing capacity factor ; is the undrained shear s

11、trength at proximal end of fixed anchor (kN/m2) . (2) In Non-cohesive Soil Proving or on-site suitability tests required .7.7.扩体锚杆极限承载力的计算方法扩体锚杆极限承载力的计算方法2. 2. 中国行业标准中国行业标准建筑基坑支护技术规程建筑基坑支护技术规程JGJ120JGJ1209999 扩体锚杆轴向受拉承载力设计值： 式中： 扩体部分土体粘聚力标准值； 锚杆轴向受拉抗力分项系数，取1.3。 7.7.扩体锚杆极限承载力的计算方法扩体锚杆极限承载力的计算方法22112usikisjkjksNdqldqlCddkCs 3. 3.中国行业标准中国行业标准高压喷射扩大头锚杆技术规程高压喷射扩大头锚杆