DL∕T 5544-2018 架空输电线路锚杆基础设计规程

P2018-06-06发布2018-10-01实施国家能源局发布中华人民共和国电力行业标准批准部门：国家能源局施行日期：2018年10月1日中国计划出版社2018年第8号国家能源局2018年6月6日出版机构中国计划出版社黄兴王伟叶静风程永锋杨景胜董建尧王学明刘翔云施菁华赵庆斌 2术语和符号 3基本规定 4锚杆基础设计 5构造要求 6.2基本试验 附录A岩土勘察要求 附录B锚杆基础型式图 附录D锚杆验收试验曲线 本标准用词说明 (33) (35) 4Designofanchorfou 7Environmentalprotect AppendixAGeotechnicalinvestigationrequirements AppendixBAnchorfound AppendixCKeypointsforpull AppendixDAnchoracceptan Explanationofwordinginthiscode Addition:Explanationofprovisions 2.1.1锚杆基础anchorfoundation2.1.2岩石锚杆基础rockanchorfoundation2.1.3土层锚杆基础soilanchorfoundation2.1.4复合式锚杆基础compoundanchorfoundation2.1.5锚杆anchor,anchorage将拉力传至稳定岩体或土体的锚固体系。通常包括锚杆杆2.1.6锚杆杆体anchortendon2.1.7锚筋anchorbar2.1.8锚固剂anchoragent2.1.9高压注浆highpressuregrouting2.1.10基本试验basictest2.1.11验收试验acceptanceteX轴和Y轴的力矩；T,——荷载效应基本组合下，锚杆基础中第i根锚杆的上2.2.2材料性能与抗力R₁复合式锚杆基础的上部基础抗拔承2.2.4其他yo——— 表3.3.2锚筋强度设计值(N/mm²)16<壁厚≤3016<壁厚≤30·6·1锚杆基础的地基承载力计算；3土层锚杆基础应控制锚杆基础在设计地面处的水平位Mk、Myk——荷载效应标准组合下，作用于承台底面绕群锚形心X轴和Y轴的力矩(kN·m);X、Y,——锚杆i至通过群锚形心Y轴和X轴的距离(m)。4.1.4直锚式锚杆基础可忽略水平剪力的作用；承台式锚杆基K———锚杆基础的上拔承载力安全系数，应按表4.1.5确R,——锚筋抗拉强度承载力设计值(kN),可按公式(4.2.1)R,——单根锚杆的抗拔极限承载力标准值(kN),按本标准第4.1.6条确定。4.1.6单锚杆的抗拔极限承载力标准值应符合下列规定：式中：R,锚杆与岩土层间的极限粘结承载力标准值(kN),可按公式(4.2.3)确定；R,岩体的抗剪极限承载力标准值(kN),可按公式(4.2.4)确定。2条件复杂或有特殊要求时，可通过现场基本试验确定。4.1.7锚杆基础的下压承载力应按照现行国家标准《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T5219计算，可不计入锚杆作用。《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T5219及《建筑桩基技术规范》JGJ94计算。4.1.9钢筋混凝土主柱的承载力应按照现行行业标准《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T5219计算。4.1.10锚杆基础的防腐应满足现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046的有关规定，防腐措施应使防腐材料在施工期间免受损伤，并保证防腐长期有效。4.2.1锚筋抗拉强度承载力设计值R,,可按下式计算：4.2.2锚筋与锚固剂间的粘结承载力设计值R,可按下式计算：la——锚筋在锚固剂内的计算锚固长度(m),不应小于本规范第5.0.7条规定的构造长度；ta——锚筋与锚固剂间的粘结强度设计值(kPa),可按表4.2.2取值；5——采用2根或2根以上钢筋点焊成束做锚筋，界面的粘锚固剂抗压强度(MPa)4.2.3锚杆与岩土层间的极限粘结承载力标准值R,可按下式b锚杆在岩土层内的计算锚固长度(m),不应小于本规范第5.0.7条规定的构造长度；tb——锚杆与岩土层间的极限粘结强度标准值(kPa),宜根据试验确定，无试验资料时可参照表4.2.3-1和表4.2.3-2采用。表4.2.3-2锚杆与土层间的极限粘结强度标准值t(kPa)表4.2.3-3锚固长度影响系数w锚固长度(m)W可按下式计算：图4.2.4岩体剪切计算简图Ts——岩体等代极限剪切强度标准值(kPa),当无试验资料时可按表4.2.4取值。表4.2.4岩体等代极限剪切强度标准值t₅(kPa)R₁——上部基础抗拔承载力特征值(kN),按现行行业标准R₂——锚杆部分抗拔承载力特征值(kN),按第4.3节公式5.0.1锚筋宜采用表面有肋的钢筋或地脚螺栓；当采用光圆钢筋或钢管时，末端宜采用可靠的锚固措施；5.0.4锚孔直径宜取2.0倍～3.0倍锚筋直径，并满足锚筋保护层厚度要求。土层锚杆的锚孔直径不宜小于120mm。5.0.5直锚式和承台式锚杆基础的锚孔间距宜取3.0倍～4.05.0.6岩石群锚杆基础承台嵌入基岩的深度不宜小于0.5m。5.0.7岩石锚杆的锚固长度宜采用3m～8m,土层锚杆的锚固长度宜采用6m～12m,且锚固段长度不应小于表5.0.7规定的构造中等风化岩层5.0.8直锚式锚杆基岩表面宜按照地区工程经验采取防风化措1当主要地层为具有软化或崩解性的岩土层时，不宜使用水3锚孔的成孔质量应符合表6.1.3的要求。检查项目123454锚筋质量应符合表6.1.4的要求。检查项目1十100mm,-30mm2断面尺寸34锚筋两端面应与轴线垂直，无毛刺；1混凝土用砂应选择中粗砂，石子宜选择级配良好的碎粒径为5mm～10mm,不得选用风化碎石；2细石混凝土的坍落度宜为180mm～220mm;4细石混凝土应每300mm～500mm分层灌注并振捣密2每组试验数量不少于3个；6.2.6群锚竖向抗拔与水平复合受力试验宜按照下列方法进6.2.7对于塑性指数大于17的土层锚杆，强风化的泥质岩石蠕变试验。蠕变试验的锚杆每组不得少于3根。蠕变试验具体锚杆总数的5%,且每基塔应不少于3根；各记录一次位移量；如在1min～10min内锚头位移增量超过1.0mm,则该级荷载应再维持50min,并在累计15min、20min、验方法按本标准第6.2.6条执行。6.3.5锚杆基础的检测宜采用本标准第6.3.1条和第6.3.4条表A.0.4锚杆基础勘察深度勘察深度(m)中等风化、微风化中等风化、微风化库七七www.kqqw.标准下载A.0.6土层锚杆基础应重点查明下列内容：A.0.7锚杆基础勘察成果除满足线路勘察规范要求外，尚应符A.0.8岩石的坚硬程度可按表A.0.8划分。定性鉴定岩石强度指标(MPa)强度了k点荷载硬质岩振手，难击碎，基本无吸水反应岩、硅质砾岩、石英砂岩、硅质石灰岩等定性鉴定岩石强度指标(MPa)强度frk点荷载硬质岩微回弹，稍1.微风化的坚硬岩；软质岩清脆，无回指甲可刻出印痕1.中等风化一强风化的1.强风化的坚硬岩或较2.中等风化一强风化的较软岩；3.未风化一微风化的页手捏成团1.全风化的各种岩石；注：根据现行国家标准《工程岩体分级标准》GB50218,Jk=22.A.0.9岩体的完整程度可按表A.0.9划分。类型巨厚层状结构较完整较破碎中厚层状结构0.55~中、薄层状结构破碎类型0.35~注：1平均间距指主要结构面(1～2组)间距的平均值；A.0.10岩体基本质量等级可按表A.0.10划分。IiVIⅢVV续表A.0.10ⅢVVVVNVVVVVVVVA.0.11岩石的风化程度可按表A.0.11划分。表A.0.11岩石风化程度划分中等m附录B锚杆基础型式图图B.0.2承台式锚杆基础附录C单锚抗拔试验要点C.0.1单锚抗拔基本试验的加荷等级和位移观测时间应符合表C.0.1的规定。(最大百分比)m观测间隔时间(mm)5555555C.0.2锚杆抗拔试验出现下列情况之一时，可判定锚杆破坏：2后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过上一级荷载位移增量的2倍；3锚头位移持续增长，24h不能稳定；4锚筋从锚固体中拔出或锚固体从岩土层中拔出。C.0.3锚杆极限承载力的确定应符合下列规定：附录D锚杆验收试验曲线《架空输电线路锚杆基础设计规程》DL/T5544—2018,经国家能源局2018年6月6日以第8号公告批准发布。 2术语和符号 3基本规定 4锚杆基础设计 5构造要求 7环境保护和水土保持 附录C单锚抗拔试验要点 库七七www.kqqw.标准下载鉴于岩土层条件的多样性以及锚杆基础对勘测资料的要求，22;2005第7.1.4条规定的。3.1.6锚杆材料和部件应满足锚杆设计的物理力学指标和构造3.2.1锚杆基础的常用型式如表1。使用简要说明使用简要说明覆盖层较厚；上覆土质为杂填土或松散土层；当塔基荷载较大时，立柱可做成斜柱或偏心式大于0.6mm/m²或地表水平变形大于6mm/m的地段。地下水级不应低于C20,当基础采用强度等级为400MPa及以上的钢筋根据现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2015第6.5.3条规定，灌浆用水泥浆的抗压强度不应小于30MPa。础设计技术规程》DL/T5219—2014,钢筋参数根据现行国家标准变形较小的锚筋材料，常用普通钢筋规格见表2。3.3.6外加剂使用时必须慎重，应充分考虑地层和地下水成分，以及水泥特性及其适应性。细石混凝土宜按水泥重量的3%~外加剂重量的0.1%。现行行业标准《岩土锚杆(索)技术规程》水泥重量的0.1%。4.1.1本条规定了岩石锚杆基础设计时要注意外侧边坡的安规范》GB50007—2011规定基础底面外边缘至坡顶的水平距离按相关公式计算，但不得小于2.5m,鉴于输电线路塔基的 础极限状态设计表达式参照国家规范修订后，采用校准法引进路设计技术规程》SDJ3—79、《送电线路基础设计技术规定》《110kV～750kV架空输电线路设计规范》GB50545规程的安全度水准。附加分项系数法y对比国内外相关锚杆标准采用的安全系数，基本都在2.0~3.0之间，见表4,所以输电线路锚杆基础的总体抗拔安全系数不垂型杆塔2.0,耐张塔安全系数不低于桩基础，取DL/T5219—2014中规定的2.5,悬垂转角塔参考国内多本锚杆标准，取2.2,基础设计安全系数和附加系数见表5。中国《岩土锚杆(索)技术规程》CECS22:《地层锚杆》SN533—191英国美国国际预应力日本说》2001重力重力型yi(K)础y(K)耐张直线(0°转角)耐张转角、第7.3.2条规定，锚杆杆体工作应力水平大于杆体抗拉强度的结合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007—单根锚杆抗拔承载力需满足本标准第4.1.5条的要求，即考虑与岩土体有关的极限承载力标准值R₁和Rs,以及与强度有关的承载力设计值R,和R;对于群锚杆和复合式锚杆基础还要同时考虑本标准第4.3节和第4.4节的要求。承台上底板正截面弯矩计算：M=ZT,·y;(1)性锚杆的锚固段应采用I级防护构造，非腐蚀环境永久性锚筋在锚固剂内的计算锚固长度La,是指如图4.2.4的h或DL/T5219—2014中规定了有效锚固长度，同时又规定了相关标准的规定相一致，参见条文说明第5.0.2条和第5.0.7规范中ta取值(kPa)1 GB50086—2001筋之间，粘结长度小于M30,设计值取0.8倍2201534《岩土锚杆(索)技术规程》CECS石体强度等级M25~M40,M25取表中下限值，M40取表中上限值5基础设计技术规表7:粘结强度标准值(kPa)范》GB50086—2015,锚筋与锚固剂界面的粘结强度属于强度问参照采用其粘结强度设计值，见表8。其中锚固体的抗压强度锚固体抗压强度(MPa)以及现行国家标准《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086—2015,采用2根或2根以上钢筋做锚筋时，考虑界面22:2005规定5,取值为0.60～0.85,GB50086—2015规定5,取值为0.70～0.85。锚杆在地层内的计算锚固长度，是指如图4.2.4的h或h。,度，是指满足本标准第5.0.2条和第5.0.7条。相关标准中岩层、土层中t定义与取值范围见表9和表10。序号各规范中b取值(kPa)1300~1000~1500~2600~600~ 1000~1500~3标准值一的特征800~4日本《地层锚杆1500~5(M30水泥砂浆)270~760~1800~续表9序号各规范中tb取值(kPa)6(推荐)(M30水泥砂浆)200~800~1600~7的建议》1996(标准值)150~1400~1700~本标准采用的值(推荐)150~250~900~1500~序号各规范中tb取值(kPa)1(M30水泥砂浆)土土 土中密土土中密土65~140~200~160~220~2(推荐)(M30水泥砂浆)土土中密土中密土土中密土65~80~70~150~250~250~300~3土土中密中密中密、密实65~73~44~170~序号各规范中n取值(kPa)4《岩土锚杆与土土砂(N标贯值(N标贯值100~本标准采用的值(推荐)50~地基间粘结强度一般为岩石单轴抗压强度(UniaxialCompressiveStrength,UCS)的10%左右。因此，建议细石混凝和岩石地基间fik(MPa)划分，具体其划分可见附录A,rh推荐参数取值如值(kPa)土锚杆(索)技术规程》CECS22:2005引入影响系数业来考虑锚国内外一些工程锚杆粘结强度(表面摩阻力)的实测结果得出的。相关标准中锚固段长度对粘结强度的影响系数亚列于表12。锚固长度(m)6重1.0~1~1.3~锚固长度(m)6W0.8~1.0~1.0~1~1.0~1.3~4.2.4本条规定了单锚发生岩体剪切破坏的承载力计算。上拔荷载作用下，输电线路杆塔岩石基础的实际承载力计算分别给出了图4.2.4所示的简化计算模型，即将实际见表13。中等风化但是输电线路实际工程设计中，在大荷载作锚基础的整体剪切稳定性计算往往成为设计控制条件。因此，t甘肃白银(2个场地)等5个场地开展现场试验。试验基础共计103个场地各2个试验基础，甘肃A场地1个试验基础，B场地3个试验基础。各试验基础的主要尺寸如表14所示。地点12浙江舟山3宁夏灵武4石等代极限剪切强度t。值对部分t。取值进行了归纳，如表15所地点1白银强风化～中等风化，极限能力2房山强风化～中等风化，3地点4宁夏灵武5浙江舟山6当无试验条件或试验数据时，可根据岩体抗剪强度与岩石强度之间的对应关系，综合考虑《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T5219—2014规定的t。取值，并进一步与现行岩土工程勘察规范岩石坚硬程度类型划分一致，建议输电线路岩体等代极限剪切强度标准值推荐值如表16所示，其中表中岩体等代极限剪切强度一般按照0.3%～0.5%岩石极限抗压强度进行考虑。标准值推荐(kPa)4.3.1群锚效应与锚固体间距、直径、长度及地层性状等因素有关。群锚效应系数的推荐值来源于试验数据，典型岩石锚杆基础群锚基础试验及其群锚效应分别如图2所示，试验数据整理见表17。从典型岩石锚杆基础群锚基础试验及其群锚效应试验结果看，岩石锚杆群锚效应系数与岩石地基单锚基础承载性能密切相关。当单锚承载性能较好时，增加锚杆间距对群锚基础承载性能的提高效果是有限的。本标准参考中国电力工程顾问集团公司《输电线路锚杆基础设计导则》Q/DG2—T05—2013第条提出基本方法，参数ξ建议由试验确定，目前并无准确的相关性研究成果，以后如有研究进展可以修编完善。00b》我00(a)强~中风化凝灰岩400单锚试验(3根),均为拉断破坏b7单锚试验(2根),均为拉断破坏0(b)强风化凝灰岩0b锚杆埋深：4m单锚试验(3根)均为锚筋拉断上拔位移(mm)b=0.66m(6D)b=0.22m(2D)锚杆埋深：4m单锚试验(1根),锚筋拉断0上拔位移(mm)(d)强~中分化砾质砂岩锚筋未拉断，岩石地基破坏△b=0.33m(3D)均为锚筋拉断b序号地点埋深1华北地区中风化花岗岩资料12辽宁丹东资料2(第2.5节)3资料2(第2.7节)44资料2(第2.9节)为3倍～4倍锚孔直径时，群锚效应可取0.80～0.85。杆间距b不大于锚孔直径的4倍时和在中等风化至强风化岩石4.4.1虽然复合式锚杆基础的下部锚杆不仅可以提供竖向抗拔4.4.2公式中k₁、k₂应由试验确定，根据中基础试验结果，k₁一般在0.70～0.95,k₂一般在0.8～1.0,目前部分试验数据见表18。现场试验值(kN)123456789上部基础抗拔承载力特征值R₁,可按《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T5219—2014中的第4.2条、第4.3条确定。由于DL/T5219—2014采用的是以概率论为基础的极限状态设计合式锚杆基础承载力时，为了保持统一安全度水平，按DL/T5219—2014计算的上部基础抗拔承载力应扣除1.35y,近似等效地转化为承载力特征值。根据DL/T5219—2014公式(4.2.1-5.——锚固长度修正系数，a)当带肋钢筋的公称直径大于25mm时取1.10,b)施工过程中易扰动的钢筋取1.10,c)环氧树脂涂层带肋钢筋取1.25,d)保护层厚度为5d时可取0.70。对于锚杆锚固段可以同时考虑由于l。按上式计算的长度都远小于本标准第5.0.7条的构钩或机械锚固措施时，包括弯钩和锚固端头在内的锚固长度(投影)长度可取为基本锚固长度La的60%。5.0.3根据现行行业标准《岩土锚杆(索)技术规2005第6.3.1条，非腐蚀环境永久性锚杆的锚固剂保护层厚度不应小于20mm,临时性锚杆的保护层厚度不应小于10mm。根据现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB50330—2013由第8.4.2条，锚杆钢筋保护层厚度，永久性锚杆不应小于25mm,临时性锚杆不应小于15mm。为保证锚杆锚固段的保护层厚度，应2013第8.4.2条，锚杆钢筋面积不超过钻孔面积的20%。根据工5.0.6增加承台嵌岩深度可较好地削弱水平力对于承台式锚杆基础的抗拔承载性能的影响，同时限制竖向和水平方向的位移。根据表20糯扎渡送电广东±800kV特高压直流输电线路中抗拔试验极限承载力大于群锚抗拔十水平力复合试验的抗拔极限承载力。在进行锚杆基础设计时，尤其是地质条件比较差的序号承台(m)上拔方向水平方向数量间距承载力力(kN)14//24//340//序号承台(m)上拔方向水平方向數量间距承载力力(kN)485868(根)66666612锚杆不应小于4.0m,并不宜大于3国家及编制单位13m以上，10m以下2国际预应力3m以上，10m以下3美国的建议》PTI—19964日本土质工学会3m以上，10m以下5《地层锚杆》SN533—191本条规定下限值是因为实际锚固区地层局部强度可能降低，6.1.1锚杆基础施工前实地调查塔位的周边情况，包括施工场6.1.3根据CECS22:2005施工要求孔距误差不应大于100mm;钻头直径不应小于设计钻孔直径3mm;钻孔轴线的偏斜率不应大于锚杆长度的2%;钻孔深度不应小于设计长度，也不宜大于设计长度500mm;全长粘结性杆体插入孔内的深度不应小于锚杆长度的95%,见表23。主控项目错杆杆体长度(mm)一般项目锚杆位置(mm)钻孔倾斜度()士1杆体插入长度(全长粘结型)主控项目锚杆杆体长度(mm)一般项目锚杆位置(mm)钻孔直径(mm)士10(设计直径>60)±5(设计直径<60)杆体插人长度(非预应力)中国电力工程顾问集团公司《输电线路锚杆基础设计导则》Q/DG2—T05—2013施工要求锚孔位置的水平方向误差不大于孔间距的5%,钻头直径不应小于设计钻孔直径3mm,锚孔直径允许偏差0～+20mm,钻孔倾斜度不大于锚杆长度的1%,钻孔深度不应小于设计深度，也不宜大于设计深度的1%,见表25。检查项目12断面尺寸34锚筋两端面应与轴线垂直，无毛刺；效组装与安放，同时也更好的满足锚筋与注浆材料的有效粘结。根据CECS22:2005的第8.3.2条规定：沿杆体轴线方向每隔1.5m～2.0m应设置一个对中支架。GB50086—2015的第5.6.2试验荷载达到钢筋屈服强度后引起的变形对试验结果造成影响，