市政工程施工锚固技术培训讲义

2023/5/1616锚固工程6.1概述6.1.1锚固技术的分类利用粘结介质或某种锁紧机构将金属杆件（高抗拉性能材料）一端固定在较稳定的岩土层中，另一端与工程构筑物相连，以承担构筑物的荷载，维护建筑物的稳定，控制住围岩的变形。1、胶结式锚杆：水泥砂浆、树脂、快硬水泥卷；2、机械内锚头锚杆：楔缝式、楔头式、胀壳式；3、机械摩擦式锚杆：缝管式、楔管式；4、土钉（喷锚支护）：钻孔注浆型、打入型、射入型等；5、树根桩（抗滑桩）6、人工填土中的锚杆：加筋土、锚定板；7、其它：普通/预应力；金属/木头/土工聚合物；临时/永久；岩石/土层等。6.1概述

6.1.2锚固技术的发展与应用1、锚固技术的发展1911年，美国首次采用岩石锚杆用于矿山巷道支护；1957年，德国首次采用土层锚杆用于深基坑支护；1972年，法国首次采用土钉墙用于铁路边坡支护；我国改革开放以后，锚固技术突飞猛进发展，与时俱进。2、锚固技术的应用领域（1）基坑支护工程；（2）岩石边坡治理；（3）桥台、铁塔加固；（4）挡土墙、重力坝加固（5）隧道衬砌加固；（6）船坞加固；（7）纠偏工程；（8）锚杆静压桩施工法。6.1概述

6.1.3锚固技术的特点（1）充分利用岩土体自身条件，增加自稳能力；（2）锚固地层范围广；（3）作业空间占用少；（4）节约钢支撑等大量材料，改善施工条件；（5）施加预应力，控制锚头变位量在0.2%以内；（6）施工时噪音小，对环境无污染；（7）灌浆质量对锚杆极限抗拔力影响大；（8）拉杆长期受力下的蠕变、松弛问题不可忽略。6.2水泥砂浆锚杆技术

6.2.1锚杆的构造

6.2.2锚杆的受力分析

1、锚杆的受力分析灌浆式锚杆承受极限荷载时，锚固体内有握固力、岩土与锚固体的摩擦阻力、岩土体的抗剪强度等。（1）土层锚杆：因锚固的土体抗剪强度确比岩石小得多，并且比锚固体与拉杆之间的握固力还小，故进行土层锚杆承载力确定时，主要考虑锚固体与土体之间的摩擦阻力及土体的抗剪强度，要求灌注的砂浆结石体标准抗压强度不低于20MPa。即土层锚杆常常因土的抗剪强度不足而发生破坏。（2）岩石锚杆：岩层锚杆往往因混凝土对拉杆的握固力不足而发生破坏的；要求水泥砂浆结石体标准抗压强度不低于30MPa。6.2.2锚杆的受力分析2、锚固作用实现四个条件（1）拉杆的抗拉强度足够；（2）锚固体对拉杆筋的握固力足够；（3）岩、土体的抗剪强度或摩阻力足够；（4）锚杆整体稳定性有保证。

6.2.3锚杆的设计

1、锚杆的布置

2、锚杆的承载能力

2、锚杆的承载能力

6.2.3锚杆的设计6.2.3锚杆的设计6.屑2.省4锚杆为的施泛工锚杆施拖工工艺锯流程：映（1）锚糊孔钻需进；红（2）拉致杆的给组装只与安呆放；拐（3）灌擦注浆构液（塘一次砖灌浆度或二行次高击压灌顷浆）邻；（4）张稍拉与其锁定僻等。1、锚杆怜成孔方与法（1）长螺钉旋钻进骨：可在棍钻具提骡出前或蛙后下拉推杆灌浆白；也可罚用土篮层自微钻式祸钻具继施工逝。（2）回转议钻进：验需有水批循环，暮现场泥瓜泞大。（3）冲击罗回转钻易进：岩期层体积辜碎岩;土层络冲击玻挤密伍成孔巴。（4）潜钻拜钻进：久凿岩机泥成孔，专主要为步隧道锚封杆施工么。2、拉陡杆的厅组装页与安焦放一次注膊浆锚拉炎杆的组胆装；二次柄高压鸦注浆谊锚拉纠杆的歇组装雷；钢铰渴线与冤高强顽钢丝悼锚拉貌杆的踢组装需；扩大头介注浆锚厘拉杆的富组装（跟倒刺状棵）；拉杆铜组装取注意显事项秀：（1）按设嗽计要求移制作锚赢杆，为格使锚杆炒处于钻恐孔中心若，应在毛锚杆杆善件上安诸设定中村架或隔稻离架（习粗钢筋娱杆体沿稀轴线方踏向每隔1.0～2.0洽m设置狭一个锻定中货架，立钢绞馅线或很钢丝爽束每节隔1.间0～1.奸5m设置字一个桑隔离虽架）右。（2）锚杆智钢筋或令钢丝平们直、顺院直、除吨油除绣靠。杆体晕自由段趣应用塑职料布或处塑料管柴包扎，零与锚固俗体连接详处用铅退丝绑扎瘦。（3）安库放锚瞧杆杆裂体时歇，应梨防止食杆体血扭曲彩、压杰弯，说注浆乖管宜旬随锚济杆一狭同放栽入孔蔽内，印管端坡距孔神底为50～10野0m诞m，杆否体放赞入角盾度与鸡钻孔遮倾角腹保持矩一致柄，安认好后女使杆董体始伟终处泼于钻察孔中榨心（4）若孔酿壁坍塌获，应重熔新透孔候、清孔舱，直至土顺利送鸽入锚杆扛为止。3、注饱浆方们法一次注捧浆：常祝压，可焦灌注水乳泥浆或争水泥砂倾浆。二次高结压注浆丛：分二锅次灌浆危，第一些次常压捡；第二干次高压冈灌浆（薯纯水泥饰浆，且锅在第一肉次灌浆泽初凝之地前进行度，至少2小时吹以后皇实施孕灌浆渐。注浆注甘意事项驱：（1）浆液爪选用水陈泥：砂=1：1或1：2，水灰涝比0.3拳8～0.4勾5的水立泥砂拼浆或育纯水侦泥浆跳，必攻要时渠可加兽入一议定量柄的外火加剂桃或掺袄合料毯。（2）浆惜液应疲搅拌屈均匀添，过离筛，姻随搅棵随用灭，浆天液应迅在初居凝前造用完暗。（3）常滑压注炼浆采却用浆军泵将躬浆液徐经压挠浆管佳输送旬至孔模底，案再由烟孔底湖返出切孔口帐，待短孔口鸦溢出窄浆液夹或排败气管订停止斜排气帐时，圾可停仙止注蚀浆。（4）浆液稍硬化后服不能充借满锚固栗体时，怖应进行仙补浆，惊注浆量踪蝶不得小出于计算哪量，其解充盈系该数为1.涨1～1.3。（5）注浆田时，宜亲边灌注狭边拔出崖注浆管屿。但应去注意管陷口应始倒终处于滔浆面以姜下2m，注开浆时鹊应随存时活损动注筋浆管观，待坝浆液跌溢出葬孔口箱时全车部拔外出。（6）注浆揉完毕应糟将外露辨钢筋清霜洗干净智，并保立护好。4、锚极杆防求腐（1）锚杆宿锚固段醋的防腐①一般腐任蚀环境皆中的永蒙久锚杆何，其锚侮固段内拣杆体可虎采用水展泥浆或蚂砂浆封境闭防腐速，但杆鸟体周围驶必须有20m嘱m厚的保塌护层。②严重腐屈蚀环境倘永久锚飘杆，其卖锚固段层内杆体蔽宜用波盼纹管外筹套，管束内孔隙恐用环氧婆树脂或麻水泥浆丛充填，增套管周自围保护讨层厚度巾不得小架于10m押m。③临时性流锚杆锚货固段杆屈体应采规用水泥醒浆封闭手防腐，胳杆体周壳围保护请层厚度刺不得小驱于10附mm。（2）纤锚杆进自由遗段的漂防腐①永久性颜锚杆自沃由段内帅杆体表腿面涂润聪滑油或见防腐漆饰，再包很裹塑料暮布，在缘瑞塑料布燃面再涂违润滑油民，最后腹装入塑网料套管梨中，形丝式成双层逐防腐。②临时性窑锚杆的连自由段芦杆体可纵采用涂煤润滑油嗓或防腐师漆，再旱包裹塑教料布等劈燕简易防却腐措施著。（3）外露耽锚杆部梁分的防扶腐处理①永久甚性锚抢杆采汇用外钳露头班时，糠必须雕涂以密沥青者等防妄腐材丹料，黎再采除用混内凝土呈密封女，外紫露钢吹板和尼锚具川的保铅护层棚厚度杀不得捏小于25详mm。②永久性捉锚杆采启用盒具晃密封时牙，必须胃用润滑唯油填充忧盒具的终空隙。③临时迁性锚宽杆的贫锚头腐宜采穗用沥司青防邀腐。5、张拉委与锁定他，采用期穿心千张斤顶进拥行。（1）按设铁计和工留艺要求扇安装好稀腰梁，牙并保证铁各段平筛直，腰舱梁与挡凯墙之间葡的空隙衬要紧贴梢密实，帅并安装性好支承陶平台。（2）锚杆楼张拉前盖至少先吹施加一贿级荷载懒（即1/1县0的锚拉拜力），经使各部功紧固伏岭贴和杆讽体完全就平直，讯保证张倒拉数据眼准确。（3）锚固彻体与台正座砼强拐度均大迹于15M倒Pa时（或形注浆后捧至少有7天的养疗护时间生），方雅可进行肤张拉。（4）锚晌杆张挖拉至召（1.1～1.遗2）Nt，土盐质为鼓砂土杆时保附持10社mi同n，为粘妻性土时困保持15m桐in，然后是卸荷至蜘锁定荷崭载进行吹锁定。（6）锚杆时锁定后炉，若发烤现有明从显预应费力损失稼时，应蒙进行补沿偿就张拉窃。锚杆状张拉袖荷载爽分级恋观测扇时间慕遵守浇规范主规定围要求物。1、锚杆脖基本试君验（1）试植验目述的：为变了确堆定锚拥固体统与其响周围窗岩土滤层粘其结强党度，吧验证领锚杆灶设计亦参数酬及施食工工更艺合道理性宴。确绞定锚耻杆极挽限承群载力厉的现赚场试芬验。（2）时间贿及数量：在工漂程锚杆访施工前叔进行，撑试验根胁数2～3根；当颂锚固体愈强度达猪到时，喂方可加酬载张拉绢。（3）加荷脊方法：循环加遥载分级汪进行，波直到锚暮杆破坏为止盐。（4）坡坏平判定标废准：①后一矩级荷僚载位骄移是纽奉前一朱级2倍以滴上；②2小时乎后锚仇头位浇移不煮收敛养，即喘大于2m其m；③拉杆总针位移超需过规定精要求。（5）试验哭结果分查析：可作做出各种典分析曲维线。6.2主.5锚杆愉现场姑试试韵验2、锚杆验称收试验（1）土滩层锚骂杆施轮工后某，应僵进行汗验收税试验层，验寨收试蓄验的风锚杆示数量请不应誓少于损锚杆呀总数朵的5%，且之不应损少于3根，试肿验不能弦强行将奔锚杆拉修坏。（2）进屿行土病层锚孙杆验奇收试剥验时却，加吗载宜缓按设槐计荷荒载的25馋%、50%、75挨%、10帐0%、120绵%依次进轰行，分腊级加载弓，到最亏大值后皂卸荷至杰锁定值比锁紧。3、特殊级试验（1）锚杆爷群的张阁拉试验：确定喊群锚衣效应柳影响肺；（2）多吓循环致张拉愤试验：在寄承受区交变未应力桶状态沃下作运；（3）蠕变汗试验：在软保土地迁基条愁件下进作。6.缠3树脂锚岩杆树脂锚芹杆的工脉作特性树脂锚器杆：是爱以高分域子合成博树脂为幻玉锚固剂储，把锚挡杆杆体格与孔壁毙岩石粘绢结在一膊起的一贺种岩石性锚杆。呢按其锚低固方式塌分为端瞒头锚固悄（内锚详头锚杆瓦）和全枯长锚固登两类。树脂锚斥杆的构胸造组成树脂灶锚杆丈由拉沃杆、公锚固博剂、协锁紧尾装置持等组奇成。树脂锚吹固剂金属屠杆体垫板挡圈树脂丸锚杆象的基胜本参朗数设侦计6.3异.4树脂锚绪杆的施株工工艺树脂身锚杆家施工熟工艺版主要麦包括钻孔荒、放钞置药文卷、崇搅拌狱药卷滥、非至锚固躁段注束浆、深施加绢预应婚力等五个湿方面。6.4土钉争加固静技术6.4目.1概述土钉是肌将拉筋羊（常用香钢筋做锡拉筋）棚插入土惩体内部铁，使其笋全长度个与土粘平结，并标在坡面殊上喷射惯混凝土颠，从而钉形成土撕体加固浮区带，苦其结构意类似于姨重力式浆挡土墙房诚，用以俩提高整页个边坡咽的稳定划性。适此用于基坑筝开挖摆支护抢和边仆坡加易固，是吸一项糊实用青的原位埋岩土拴加筋边技术。一、弊土钉暗的类淘型按施工耕方法不萍同，土保钉可分蔬为钻孔修注浆添型土遍钉、饲打入粘型土巾钉和置射入迷型土高钉三类：（１梢）钻孔注锈浆型土洲钉：先在柜土坡俗上钻图直径慨１０狮０～瞒２０从０mm有一定菜深度的瓶横孔，女然后插盘入钢筋津、钢杆巴或钢绞究索等小饲直径杆征件，再饱用压力聚注浆充探实孔穴工，形成啄与周围晨土体密飞实粘合俩的土钉垂，最后纷在土坡售坡面设虫置与土贪钉端部在联结的李联系构派件，并卫用喷射堂混凝土停组成面熄层结构兰，从而鬼构成一遇个具有政自撑能布力且能按够支挡有其后来绝加固体西的加筋瓜域。这浑是土钉脑中应用握最多的绍形式，栏可用于盈永久性西或临时很性的支暗挡工程叮。（２慕）打入型资土钉：采用ZS渴TD极-1谅50土钉副机（振气动吴冲击蛛锚杆妻机）姐将钢暴杆直香接打岔入土礼中。温长度源一般注不超亦过６m。用迈气动坛土钉麻机每帝小时透可打柔入１种５根鹿。其徒提供暑的摩哈阻力宽较低堆，因耳而要心求的池钉杆纠表面狮积和年设置鸟密度狸均大储于钻追孔注厚浆型仗土钉趟。但扁由于梢防腐著问题娘难以润解决久，因蓬此，卖多用圆于临鉴时性吹支挡哲工程笛。（３阅）射入型肺土钉：由采用喜压缩空沃气的射鸟钉机依俯任意选评定的角精度将直敲径２５利～３８mm，长３脊～６m的光直佩钢杆（年或空心债钢管）佳射入土势中。土姑钉可采润用镀锌远或环氧卸防腐套病，土钉堆头通常匆配有螺侍纹，以侮附设面着板。这垄种形式孕施工快孤速、经攻济，适化用于多谅种土层北，具有犹很大的仅发展潜记力。（１）虏适用于致地下水剑位低于帜土坡开狮挖段或胖经过降角水使地释下水位别低于开评挖层的污情况；（２）扭适用于肾有一定敏粘结性旅的杂填龟土、粘捕性土、凳粉性土依、黄土逐类土及渐弱胶结诊的砂土咐边坡；（３）叔对标准智贯入击以数低于欠１０击焰或相对完密实低恳于０.３的代砂土白边坡速与不投均匀匠系数表小于客２的摧级配小不良据砂土前，土强钉法剃不经基济；（４）吓对塑性抢指数Ⅰ犘＞善２０晓的粘战性土幕，必险须仔亚细评地价其下徐变离特性践后，沾方可叨将土炉钉用窃作永纲久性冬支挡极结构迟；（５）朱土钉法羊不适用展于软土匆边坡，书也不适耀用于侵那蚀性土爬（如煤厕渣、矿锦渣、炉学渣、酸翻性矿物馅废料等崖）中作尖为永久汽性支挡诸结构。二、壮土钉车适用脂范围（１杀）对场镰地邻丝式近建啦筑物睁影响飞小。由阿于土肥钉施月工采胸用小敞台阶恒逐段爱开挖可，且莫在开尚挖成兰型后坐及时镜设置陈土钉兆与面拖层结辫构，亡使面宣层与苏挖方著坡面丙紧密惑结合喂，土央钉与沈周围鞭土体极牢固腥粘合遗，对竖土坡脂的土姓体扰举动较杆少，尼对相侦邻建么筑物廉的影熔响小职。（２瓦）施工馆机具络简单贯，施汪工灵怀活。设章置土端钉采携用的朴机具户及喷负射混济凝土唐设备桑都属樱可移污动的霸小型龄机械届，移川动灵缎活，善所需跪场地育也小随。此庄类机像械的第振动薄小、银噪声熔低，奶在城馆市地拨区施损工具之有明址显的猛优越修性。血土钉傻施工戚速度帆快，企在开碧挖过驳程中险较易株适应枯不同泽的土语层条堪件和控施工更程序插。（３计）经济嘱效益寒好。据西昂欧统计丧资料，录土钉支熄护比锚招杆墙支猴护方案浑可节约婆投资１渐０％～办３０％向。在美验国，按跪其土钉杯开挖专翼利报告轧（犈犖倘犚１９剑７６）会所指示盐的可节痛约的投芽资３０尽％左右或。国内芽据９项救土钉工腾程的经尊济分析副统计，涌认为可醒节省投秆资３０歌％～５莲０％。三、土缸钉的特旨点土体的波抗剪强怜度较低青抗拉强嚷度几乎昼可以忽效略，但哭土体具童有一定升的结构讨整体性遣。在土援体内放铜置一定挽长度和呢密度的杠土钉后剖，土钉是与土共仅同工作钱，弥补土全体自身遇强度的芹不足，忌构成复瞎合土体。土钉扛在复合涉土体内纲的作用杂主要有更：（１）箍束京骨架挪作用。这是伪由土钉徒本身的达刚度、贫强度以怠及它在经土体内旱分布的愿空间组衫合方式敞所决定催的。它籍具有约荒束土体闭变形的末作用，床并使复均合土体章构成一病个整体恨。（２谣）分担作犹用。在复粪合土体吩内，土哄钉与土适体共同圾承担外动荷载和缺土体自绳重应力嗽，土钉斗起着分椅担作用汤。土钉屋分担的饲比例取夜决于土范钉与土肉体的相拘对刚度秒比、土琴钉所处琴的空间磁位置及概复合土告体的应职力水平霸。（３）应力贫传递剂与扩蜜散作雹用。在尼相同终荷载讽作用鬼下，延土钉阀墙土筛体部竖分的冠应变济水平音比素静土边叼坡低葵，从间而推河迟了抚开裂莲域的您形成想和发毁展（４）坡面丑变形柴的约舟束作律用。在坡附面上设投置与土粥钉连在线一起的落钢筋网叨喷射混球凝土面集板，是阿发挥土洒钉有效魄作用的寨重要组握成部分逆。三、土跨钉的作序用机理四、话土钉袄与锚嗓杆的境主要允区别虽然浆土钉酸可视变为小测尺寸穗的被舒动式施锚杆哭，但千是它缴与土蛾层锚降杆相睛比是挺有区酬别的锄，主愉要表躲现在蛾：（1）土辜钉一处般不施贫加或告施加斧很小掏的预易应力，当横土坡绣发生浆很小厘位移蚀后，爱土钉岁的摩斥阻力贷才得虚以充矛分发盯挥出节来。（2）土钉长度盾小，一录般4~1围2m，全长汉与土色体粘凡结；土信钉设按置密度也惠比锚杆种高，一秒般土互钉间剖距（录水平Sx、竖避直Sy）为1.0勿~1.域4m。（3）单根土漏钉承载何能力不悄高，一般这在10脾0k浊N以下，粮这样一证来既即静使单根姑土钉作挂用失效缠，对土视坡的整渡体稳定帝性影响重也不大吩。（4）土钉替墙按构理造进行秆编网钢匙筋（φ6@2神00×变200）、独面层降喷射吉混凝横土厚卵度为100辆mm左右，择其钢筋绕混凝衫土总练用量殿将比线排桩锁墙锚宇杆少酷得多。（5）土尤钉的安装精凳度要求关不高，它粮们主刊要靠需与土扭体相玻互作职用的射方式育形成欠一个蹲整体扫的。对于土兵钉墙工浇程设计世，要选迎定土钉嫌几何尺系寸、土念钉内部孝稳定性描计算、哄土钉外才部稳定物性验算渡，以及惹面层混沉凝土设嗽计等。1、土钉纵结构尺己寸确定（1）土钉毒长度：钻孔于注浆型帜土钉，杰土钉长滩度与基找坑深度铺有一定途比例关扫系。衡其长显高比为帝：6.4愿.2土钉设腥计2、土常钉墙禽内部脖稳定自性计趋算6.4泼.3土钉施绢工技术一、工杏作面开竖挖土钉施受工是随驴着工作浓面开挖浙分层施娘工的，礼每层开废挖的最曲大高度损取决于柜该土体惯可以站假立而不离破坏的借能力，机在砂性扰土中每军次开挖认的高度略为０.５～址２.０m。开挖裹高度一储般与土昂钉竖向矿间距匹其配，便真于搭设罩脚手架残及土钉来施工。二、牛土荷钉施茄工土钉施醒工包括甚成孔、偿清孔、甜置筋、慕注浆等朴工序。（１勿）成孔：根键据设巴计要值求的透平面涉位置么、孔乌深、怀下倾苗角、傲孔径违，选血择合鱼理的慎钻孔碧设备斜。目钱前常冻采用热多节饺螺纹邻钻头笛干法库成孔蚂。钻渣机可基采用XJ－１鉴００煤型钻狮机，赤也可注采用YTN－８７品型土层理锚杆钻泄机。成氧孔质量稼标准：猫孔位偏摘差±５mm，倾腥斜度旺偏差±２°，孔深联偏差±１００mm。（２）清孔：采用穷０.５～怪０．赠６MP舟a空气压盼力将孔汁内残留饶及松动茅的废土刃清除干沾净。当奋孔内土努层的湿摇度较低乡丰时，需倒采用润云孔花管每由孔底公向孔口蛇方向逐代步湿润巡寿孔壁，巩润孔在兽管内喷膀出的水掌压不宜岭超过０.１５MP锤a。（３）置筋：钢筋厉使用前盗应平直企、除锈蔑、涂油功。为确痛保钢筋鞋置中，绕在钢筋呼上每隔窗３m焊置一鬼个托架倾作为定手位器。（４）注浆：土钉脉注浆采高用注浆被泵或砂灵浆泵灌匹注，浆巷液可为洞纯水泥泳浆也可帜为水泥顷砂浆。浸纯水泥糕浆采用首４２５月号普通大硅酸盐郑水泥用恒搅拌装居置按水拢灰比０.４５左馒右搅拌亡，水泥葬砂浆采象用１∶２～１∶1脸.３的配斑合比用季砂浆搅厘拌机搅坟拌；采智用注浆盒泵或灰懂浆泵进科行灌注吃时，先缴将注浆拆管插到肢距孔底0.２m左右的圣地方，越进行常转压注浆剃。当第啊一次注械浆浆液汽终凝后朱及时进宵行孔口拨补浆，朋直至浆河体充满写钻孔与病垫板连省成一体醉。三、具面最层施贩工一般津情况务下，绝为了多防止糟土体辩松动摸及局躁部塌立方，敬必须先尽快哗做第灿一层陪面层配。根但据地黎层的引性质裹，可蚊以在错安设紫土钉夫之前炸做，心也可勉在放个置土脸钉之压后做教。每紫次施城作５斜０～荡８０mm。当采艺用喷射存混凝土复做面层舅时，混拆凝土中第水泥含暮量不应巴低于４争００kg／m３集排料，类采用洽中粗钉砂和惧粒径泄不大京于１渐０mm的卵起石或抛碎石卖，两侦次喷碍射作顶业应却留有枣一定轻的时固间间孤隔。冰采用