基坑支护工程之锚杆锚索工程课件T65

锚杆（索）工程锚杆（索）工程一、锚杆(索)的结构和分类二、锚杆（索）设计计算一、锚锚杆(索)的结构构和分分类（一））锚杆杆(索)的结构构（二））锚杆杆(索)的分类类（三））锚杆杆(索)与其他他支挡挡结构构联合合使用用锚杆是是一种种将拉拉力传传至稳稳定岩岩层或或土层层的结结构体体系，，主要要由锚头、自由段段和锚固段段组成。。（一））锚杆杆(索)的结构构1-台座2-锚具3-承压板板4-支挡结结构5-钻孔6-自由隔隔离层层7-钢筋8-注浆体体Lf-自由段段长度度La-锚固段段长度度(1)锚头：：锚杆杆外端端用于于锚固固或锁锁定锚锚杆拉拉力的的部件件，由由垫墩墩、垫垫板、、锚具具、保保护帽帽和外外端锚锚筋组组成。。（一））锚杆杆(索)的结构构1-台座2-锚具3-承压板板4-支挡结结构5-钻孔6-自由隔隔离层层7-钢筋8-注浆体体Lf-自由段段长度度La-锚固段段长度度(2)锚固段段：锚锚杆远远端将将拉力力传递递给稳稳定地地层的的部分分，锚锚固深深度和和长度度应按按照实实际情情况计计算获获取，，要求求能够够承受受最大大设计计拉力力。（一））锚杆杆(索)的结构构1-台座2-锚具3-承压板板4-支挡结结构5-钻孔6-自由隔隔离层层7-钢筋8-注浆体体Lf-自由段段长度度La-锚固段段长度度(3)自由段段：将将锚头头拉力力传至至锚固固段的的中间间区段段，由由锚拉拉筋、、防腐腐构造造和注注浆体体组成成。（一））锚杆杆(索)的结构构1-台座2-锚具3-承压板板4-支挡结结构5-钻孔6-自由隔隔离层层7-钢筋8-注浆体体Lf-自由段段长度度La-锚固段段长度度（一））锚杆杆(索)的结构构1-台座2-锚具3-承压板板4-支档结结构5-自由隔隔离层层6-钻孔7-对中支支架8-隔离架架9-钢绞线线l0-架线环环ll-注浆体体12-导向帽帽Lf-自由段段La-锚固段段1、按是是否预先施施加应应力分：预应力力锚杆杆(索)和非预应应力锚锚杆(索)非预应应力锚锚杆(索)是指锚锚杆锚锚固后后不施施加外外力，，锚杆杆处于于被动动受载载状态态；预应力力锚杆杆(索)是指锚锚杆锚锚固后后施加加一定定的外外力，，使锚锚杆处处于主主动受受载状状态。。（二））锚杆杆(索)的分类类2、按锚固形形态分：圆柱形形锚杆杆端部扩扩大型型锚杆杆(索)连续球球型锚锚杆(索)（二））锚杆杆(索)的分类类圆柱形形锚杆杆锚杆的的承载载力主主要依依靠锚锚固体体与周周围岩岩土介介质间间的粘粘结摩摩阻强强度提提供。。（二））锚杆杆(索)的分类类该类锚锚杆适适用于于各类岩岩石和和较坚坚硬的的土层层，一般般不在在软弱弱粘土土层中中应用用，因因软粘粘土层层中的的粘结结摩阻阻强度度较低低，很很难满满足设设计抗抗拔力力的要要求。。圆柱形形锚杆杆（二））锚杆杆(索)的分类类1-台座2-锚具3-承压板板4-支挡结结构5-钻孔6-自由隔隔离层层7-钢筋8-注浆体体Lf-自由段段长度度La-锚固段段长度度端部扩扩大型型锚杆杆(索)锚杆的的承载载力主主要依依靠锚锚固体与与周围围岩土土介质质间的的粘结结摩阻阻强度度和扩大头头处的的端承承强度度共同提提供。。（二））锚杆杆(索)的分类类该类锚锚杆适适用于于粘土土等软弱弱土层层、因因比邻邻地界界限制制土锚锚长度度不宜宜过长长的土土层。端部扩扩大型型锚杆杆(索)（二））锚杆杆(索)的分类类1-台座2-锚具3-承压板板4-支挡结结构5-钻孔6-自由隔隔离层层7-钢筋8-注浆体体9-端部扩扩大体体Lf-自由段段长度度La-锚固段段长度度连续球球型锚锚杆(索)锚杆的的承载载力主主要依依靠锚锚固体与与周围围岩土土介质质间的的粘结结摩阻阻强度度提供。。（二））锚杆杆(索)的分类类该类锚锚杆适适用于于淤泥、、淤泥泥质粘粘土等等极软软土层层、或或对锚锚固力力有较较高要要求的的土层层。端部扩扩大型型锚杆杆(索)1-台座2-锚具3-承压板板4-支挡结结构5-钻孔6-自由隔隔离层层7-止浆密密封设设备8-钢筋9-注浆体体10-锚固体体Lf-自由段段长度度La-锚固段段长度度（二））锚杆杆(索)的分类类1、锚杆杆与钢钢筋混混凝土土桩联联合使使用构成钢钢筋混混凝土土排桩桩式锚锚杆挡挡墙，，排桩桩可以以是钻钻孔桩桩、挖挖孔桩桩或混混凝土土桩，，锚杆杆可以以是预预应力力或非非预应应力锚锚杆。。（三））锚杆杆(索)与其他他支挡挡结构构联合合使用用2、锚杆杆与钢钢筋混混凝土土格架架联合合使用用形成钢钢筋混混凝土土格架架式锚锚杆挡挡墙，，锚杆杆锚点点设在在格架架结点点上，，锚杆杆可以以是预预应力力锚杆杆(索)或非预预应力力锚杆杆(索)。（三））锚杆杆(索)与其他他支挡挡结构构联合合使用用3、锚杆杆与钢钢筋混混凝土土板肋肋联合合使用用形成钢钢筋混混凝土土板肋肋式锚锚杆挡挡墙，，这种种结构构主要要用于于直立立开挖挖的岩岩石边边坡或或土质质边坡坡支护护。（三））锚杆杆(索)与其他他支挡挡结构构联合合使用用4、锚杆杆与钢钢筋混混凝土土板肋肋、锚锚定板板联合合使用用形成锚锚定板板挡墙墙。这这种结结构主主要用用于填填方形形成的的直立立土质质边坡坡。（三））锚杆杆(索)与其他他支挡挡结构构联合合使用用二、锚锚杆（（索））设计计计算算（一））设计计锚固固力的的确定定（二）锚杆钢钢筋截截面面面积计计算（三））锚固固长度度的确确定（四））锚杆杆的布布置（五））锚筋筋的选选用锚杆（（索））锚固固设计计荷载载的确确定应应根据据边坡坡的推推力大大小和和支护护结构构的类类型综综合考考虑进进行确确定。。首先应应当计计算边边坡的的推力力或侧侧压力力，然然后根根据支支挡结结构的的形式式计算算该边边坡要要达到到稳定定需要要锚固固提供供的支撑力力。根据据这个个支撑力力和锚杆数数量、布置便可确确定出出锚杆杆（索索）锚锚固荷荷载的的大小小，该该荷载载的大大小作作为锚筋截截面计计算和锚固体体设计计的重要要依据据。（一）设计计锚固固力的的确定定锚索的的极限锚锚固力力通常由由破坏坏性拉拉拔试试验确确定。。极限限拉拔拔力指指锚索索沿握握裹砂砂浆或或砂浆浆固结结体沿沿孔壁壁滑移移破坏坏的临临界拉拉拔力力；容许锚锚固力力指极限限锚固固力除除以适适当的的安全全系数数(通常为为2.0~2.5)，它将将为设设计锚锚固力力提供供依据据，通常容容许锚锚固力力为设计锚锚固力力1.2~1.5倍；设计锚锚固力力根据滑滑坡体体推力力和安安全系系数确确定。。（一）设计计锚固固力的的确定定预应力力锚索索将根根据滑滑坡体体结构构和变变形状状况确确定锁定值值，即：：(1)当滑坡坡体结结构完完整性性较好好时，，锁定定锚固固力可可达设设计锚锚固力力的100%(2)当滑坡坡体蠕蠕滑明明显，，预应应力锚锚索与与抗滑滑桩相相结合合时，，锁定定锚固固力应应为设设计锚锚固力力的50%～80%（一）设计计锚固固力的的确定定1、岩质质滑坡坡锚固固力计计算（一）设计计锚固固力的的确定定1、岩质质滑坡坡锚固固力计计算（一）设计计锚固固力的的确定定后缘裂裂缝静静水压压力V：沿滑面面扬压压力U：A—地震加加速度度(重力加加速度度g)1、岩质质滑坡坡锚固固力计计算（一）设计计锚固固力的的确定定2、堆积积层(包括土土质)滑坡锚锚固力力计算算（一）设计计锚固固力的的确定定根据传传递系系数法法进行行计算算，考考虑锚锚索沿沿滑面面施加加的抗抗滑力力，可可不考考虑垂垂直滑滑面产产生的的法向向阻滑滑力，，所需需锚固固力为为：T—设计锚固固力(kN/m)P—滑坡推力力(kN/m)θ—锚索倾角角(°)滑坡防治治工程设设计与施施工技术术规范（DZ/T0219－2006）（个人认认为该公公式意义义不明确确）2、堆积层层(包括土质质)滑坡锚固固力计算算（一）设计锚锚固力的的确定三峡库区区三期地地质灾害害防治工工程设计计技术要要求（二）锚杆钢钢筋截面面面积计计算1、《滑坡防治治工程设设计与施施工技术术规范》（三）锚锚固长度度的确定定内锚固段段长度不宜大于于10m，预应力锚锚索的锚锚固长度度可根据据理论计算算、类比比法和拉拉拔试验验三种方法法综合确确定，其其中经验类比比方法更更为重要要。1、《滑坡防治治工程设设计与施施工技术术规范》（三）锚锚固长度度的确定定T—设计锚固固力(kN)；K—安全系数数，取值值2.0～4.0；n—钢绞线根根数；d—钢绞线直直径(mm)；D—孔径(mm)；C1—砂浆与钢钢绞线允允许粘结结强度(MPa)；C2—砂浆与岩岩石的胶胶结系数数(MPa)，为砂浆强强度的1/10除以安全全系数1.75～3.0。（1）理论计计算①按锚索体体从胶结结体中拔拔出时，，锚固长长度(单位m)；②按胶结结体与锚锚索体一一起沿孔孔壁滑移移，锚固固长度(单位m)；1、《滑坡防治治工程设设计与施施工技术术规范》（三）锚锚固长度度的确定定（2）类比法法锚固长度度推荐值值表1、《滑坡防治治工程设设计与施施工技术术规范》（三）锚锚固长度度的确定定（3）拉拔试试验当滑体地地质条件件复杂，，或防治治工程重重要时，，可结合合理论计算算和类比比方法，并并对锚索索进行破破坏性试试验，以以确内锚锚固段的的合理长长度。拉拔试验验可分为为7天、14天、28天三种情情况进行行，水灰灰比按0.38～0.45调配。2、《建筑边坡坡工程技技术规范范(GB50330-2002)》（三）锚锚固长度度的确定定预应力锚锚杆自由由端长度度不应小小于5m，且应超过过潜在滑滑移面。。锚杆的锚锚固段长长度应按按公式计计算，同同时，土土层锚杆杆的锚固固段长度度不应小小于4m，且不宜大于于10m；岩层锚杆杆的锚固固段长度度不应小小于3m，且不宜大大于45D或6.5m,或55D或8m(预应力锚锚索)。位于软质质岩中的的预应力力锚索,可根据地地区经验验确定最最大锚固固长度。。2、《建筑边坡坡工程技技术规范范(GB50330-2002)》（三）锚锚固长度度的确定定预应力锚锚杆自由由端长度度不应小小于5m，且应超过过潜在滑滑移面。。锚杆的锚固段段长度应按公式计算，同时，，土层锚杆的的锚固段长度度不应小于4m，且不宜大于10m；岩层锚杆的锚锚固段长度不不应小于3m，且不宜大于45D或6.5m,或55D或8m(预应力锚索)。位于软质岩中中的预应力锚锚索,可根据地区经经验确定最大大锚固长度。。2、《建筑边坡工程程技术规范(GB50330-2002)》（三）锚固长长度的确定锚杆锚固体与与地层的锚固固段长度应满满足：Nak—锚杆轴向拉力力标准值(kN)；D—锚固体直径(m)；frb—地层与锚固体体粘结强度特特征值（kPa），应通过试验确确定，无试验验资料是查表表；ξ1—锚固体与地层层的粘结工作作系数，对永永久性锚杆取取1.00，对临时性锚锚杆取1.33（三）锚固长长度的确定2、《建筑边坡工程程技术规范(GB50330-2002)》（三）锚固长长度的确定2、《建筑边坡工程程技术规范(GB50330-2002)》（三）锚固长长度的确定2、《建筑边坡工程程技术规范(GB50330-2002)》（三）锚固长长度的确定2、《建筑边坡工程程技术规范(GB50330-2002)》（四）锚杆的布置置(1)锚杆上覆地层层厚度应不小于4.0m，以避开车辆反反复荷载的影影响，也避免免采用高压注注浆使上覆土土层隆起。(2)锚杆水平与垂垂直间距不得得小于1.5m，以避免群锚效效应发生而降降低锚固力；；宜大于2.5m，避免应力集中中。(3)一般锚杆的安安设角度不小小于150，不大于450。（四）锚杆的布置置(4)预应力锚索倾倾角主要由施施工条件确定定，可根据两两种方法综合合考虑其最优优倾角理论公式θ—锚索倾角（°）；α—滑面倾角（°）；Φ—