DBJT 13-467-2024 岩土扩孔锚杆锚固技术标准_第1页
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文档简介

福建省工程建设地方标准住房和城乡建设部备案号:J17898-2024岩土扩孔锚杆锚固技术标准福建省工程建设地方标准岩土扩孔锚杆锚固技术标准住房和城乡建设部备案号:J17898-2024主编单位:福建省建筑设计研究院有限公司2024年福州3根据《福建省住房和城乡建设厅关于公布全省住房和城乡建设行业2020年第二批科学技术计划项日的通知》(闽建办科(2020)9号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国内外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,制定本标准。本标准的主要技术内容是:1./总则;2.术语和符号;3.基本规定;4.设计;5.施工;6.监测;7.检验与验收。本标准由福建省住房和城乡建设厅负责管理,由福建省建筑设计研究院有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议,请寄送福建省住房和城乡建设厅科技与设计处(地址:福州市北大路242号,邮编:350001)和福建省建筑设计研究院有限公司(地址:福州市鼓楼区通湖路188号,邮编:350001),以供今后修订时参考。本标准主编单位:福建省建筑设计研究院有限公司漳州市建筑工程有限公司中建富林集团有限公司本标准参编单位:闽鑫建工集团有限公司厦门市大方舟建设有限公司福建省林业勘察设计院福建省交通规划设计院有限公司福建省建筑科学研究院有限责任公司福建省地质工程勘察院4福建天宇建筑技术工程有限公司福建建工集团有限责任公司厦门卓毅建筑工程有限公司福建尚精创建设工程有限公司本标准主要审查人:简文彬吴平春厂何增平张家金郑念屏佘清荣卢俊彬 12术语和符号 22.1术语 22.2符号 3 5 4.1一般规定 4.2设计计算 6.1一般规定 6.2监测内容 7.1一般规定 7.2检验 67.3验收 30附录A扩孔锚杆承载力试验方法 本标准用词说明 35 36 38 2 2 3 5 5.2,Constructionofmecha 5.3Constructionofhighjetgroutingreaminganchorrod 22 8 r 11.0.1为规范扩孔锚杆的技术要求,做到质量保证、安全适用、技术先进和经济合理,制定本标准。1.0.2本标准适用于福建省建筑与市政工程领域中扩孔锚杆的设计、施工、监测、质量检验及验收。1.0.3扩孔锚杆的设计与施工,应综合考虑项目特点、工程与水文地质条件、周边环境等因素,并结合福建省地区经验,因地制宜、合理选型、动态设计、规范施工、严格监控。1.0.4扩孔锚杆的设计、施工、监测、质量检验及验收,除应符合本标准外,尚应符合国家、行业及福建省现行有关标准的规定。22术语和符号利用机械扩孔钻头或高压喷射流体将锚固段内某一部位或端部扩大的施工工艺。2.1.2扩孔锚杆reaminganchorrod通过扩大锚固段与土层或岩层的接触面积,提高锚固力的锚杆。扩孔锚杆的锚固体直径对于土层,通常不小于200mm,对于岩层,通常不小于150mm。在锚固段内需要扩孔的位置采用机械装置扩大钻孔直径的施工工艺。2.1.4高压喷射扩孔highjetgroutingreaming在锚固段内需要扩孔的位置采用高压喷射水泥浆或水切割土体实现扩孔的施工工艺。2.1.5预应力扩孔锚杆prestressedreaminganchorrod通过施加设计预应为,以达到控制周边环境或建(构)筑物变形效果的扩孔锚杆。2.1.6非预应力扩孔锚杆non-prestressedreaminganchorrod不施加设计预应力的扩孔锚杆。2.1.7拉力型扩孔锚杆tensilereaminganchorrod将张拉力直接传递到杆体锚固段,锚固段注浆体处于受拉状态的扩孔锚杆。将张拉力直接传递到杆体锚固段末端,且锚固段注浆体处于受压状态的扩孔锚杆。2.1.9永久性扩孔锚杆permanentreaminga永久留在岩土体内并能保持其应有功能的扩孔锚杆,其设计工作年限超过2年。设计工作年限不超过2年的扩孔锚杆。2.2.1材料性能与抗力参数:C正常使用极限状态下,被保护的建(构)筑物允许位移、周边环境变形限值;b——杆体与锚固体间的粘结强度标准值;fck——试块直径为70mm的圆柱体28d室内无侧限抗压强度标准值;fk岩石饱和单轴抗压强度标准值;f-扩孔锚固体前端岩土体极限地基承载力标准值;f一—锚杆杆体材料抗拉强度设计值;qak,i——直孔锚固段与第i岩土层的极限粘结强度标准值;qbkj——扩孔锚固段在第j岩土层的极限粘结强度标准值;Rd——锚杆杆体或构件材料的抗力设计值;Rk扩孔锚杆的极限抗拔承载力标准值;Rk,i单元锚杆极限抗拔承载力标准值。2.2.2作用及作用效应:N——扩孔锚杆的轴向拉力设计值;Nk扩孔锚杆的轴向拉力标准值;Sa——作用标准组合的效应设计值;4Sk作用标准组合的效应。2.2.3几何参数:An——岩石基材局部受压垂直投影面积;Ap——锚杆杆体有效截面面积;d——锚杆杆体直径;D——直孔锚固段直径;Du——扩孔锚固段直径;H——锚杆的基本锚固深度;la——锚杆杆体与锚固体的锚固长度;La,i——直孔锚固段在第i岩土层中的长度;Lb,i——扩孔锚固段在第j岩土层中的长度;S₁——t₁时所测得的蠕变量;S₂——t₂时所测得的蠕变量。2.2.4计算系数及其他:K——安全系数;Ke——蠕变率;n——杆体(钢筋、钢绞线)根数(根);ap——扩孔锚固体前端阻力发挥系数;β——单元锚杆极限抗拔承载力折减系数;yo——扩孔锚杆工程重要性系数;YF——作用基本组合的综合分项系数;η——锚固体受局压与围压综合系数;φ——扩孔锚杆锚固长度对粘结强度的影响系数。53基本规定3.0.1扩孔锚杆设计时应搜集取得或查明下列资料:1工程用地红线图、建设场地内及周边建筑总平面图与基础图、地下建(构)筑物类型及地下管线分布、埋深等情况;2场地岩土工程勘察资料;3周边环境资料;4施工条件、施工技术、设备性能等资料。3.0.2永久性扩孔锚杆的设计工作年限不应低于被保护的建(构)筑物设计工作年限;临时性扩孔锚杆的设计工作年限不应小于1年。3.0.3扩孔锚杆锚固体设计采用以安全系数为表达形式的极限状态设计法,扩孔锚杆杆体及外锚头封锚构件设计采用以概率理论为基础,以分项系数为表达形式的极限状态设计法。3.0.4扩孔锚杆设计应满足承载能力极限状态及正常使用极限状态。1承载能力极限状态1)扩孔锚杆杆体或连接因超过材料强度或过度变形的承载能力极限状态设计,应符合下式要求:式中:yo——扩孔锚杆重要性系数,应按本标准第3.0.5条的规定采用;6yF——作用基本组合的综合分项系数,应按本标准第3.0.6条的规定采用;Sa——作用标准组合的效应(轴向拉力或压力等)设计值;Ra——锚杆杆体或构件材料的抗力设计值;Sk——作用标准组合的效应(轴向拉力或压力等)。2)扩孔锚杆锚固体抗拔稳定性计算和验算,应符合下式式中:Rk——扩孔锚杆的极限抗拔承载力标准值;Sk——扩孔锚杆的轴向拉力标准值;K——安全系数。2正常使用极限状态由被保护的建(构)筑物允许位移、周边环境变形等控制的正常使用极限状态设计,应符合下式要求:式中:Sa—作用标准组合的效应(位移、沉降等)设计值;C一被保护的建(构)筑物允许位移、周边环境变形限3.0.5根据破坏后可能产生的后果(如危及人的生命、造成经济损失、产生不良社会影响等》的严重性,扩孔锚杆宜划分为三个安全等级。设计时应按表3.0.5的规定,采用相应的安全等级,且不应低于被锚固结构的安全等级。安全等级破坏后果一级很严重二级严重三级不严重73.0.6扩孔锚杆按承载能力极限状态设计时,作用基本组合的综合分项系数,对于永久性扩孔锚杆为1.35,对于临时性扩孔锚杆为1.25。3.0.7扩孔锚杆设计应按下列要求设定变形限值。1被保护的建(构)筑物允许位移应按不影响其结构性能及正常使用的要求确定,并应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007中的有关规定;2变形影响范围内有地下管线、地下构筑物、道路时,变形限值应按不影响其正常使用的要求确定,并应符合现行相关标准对其允许变形的规定;3当无本条第1款、第2款情况时,变形限值应根据地区经验按工程的具体条件确定。3.0.8一级扩孔锚杆工程应采用动态设计法、信息化施工;二级扩孔锚杆工程宜采用动态设计法、信息化施工。3.0.9扩孔锚杆选型应综合分析承载力要求、场地地质条件和周边环境条件等因素,选择合适的锚杆类型。当选用预应力扩孔锚杆时,施加单根扩孔锚杆的预应力值不得超过锚杆杆体材料设计强度的0.8倍。扩孔锚杆的设计应符合本标准第4章节有关规定。3.0.10扩孔锚杆用于边坡工程、基坑工程及抗浮工程时,安全等级、设计工作年限、结构设计计算、稳定性验算、地下水控制及周边环境变形控制等要求应分别按现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB50330、行业标准《建筑基坑支护技术120、《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476及地方标准相关规定执3.0.11地下水对扩孔锚杆的腐蚀性评价按现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021及地方标准《岩土工程勘察标准》DBJ/T13-84的规定执行。锚杆杆体的腐蚀防护应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T50046的规定。特殊使用环境下的8锚杆,应根据工程的设计工作年限,采取专门的防护措施。3.0.12下列情况的扩孔锚杆施工前应进行基本试验,基本试验按本标准附录A进行;当扩孔锚杆应用于变形控制严格的永久性1采用新工艺、新材料或新技术的扩孔锚杆;2永久性扩孔锚杆、一级及缺乏地区经验的二级临时性扩孔3.0.13当扩孔锚杆位于破碎的岩层、岩溶地层、承压含水层或渗水量大的地层时,应对锚杆的施工可行性进行专项研究,采取防止钻孔透水及确保浆液稳定的技术措施。3.0.14扩孔锚杆各部件及其使用的材料应满足强度、刚度要求,并应按现行国家、行业及福建省有关标准进行检验和验收。3.0.15扩孔锚杆杆体材料性能应符合现行国家标准《混凝土结3.0.16水泥应符合下列规定:1宜采用普通硅酸盐水泥,其质量应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175的有关规定,有防腐要求时可采用抗硫酸盐水泥,不得采用高铝水泥;2水泥强度等级不应低于32.5,压力型和压力分散型扩孔锚杆用水泥强度等级不应低于42.5;3宜采用早强型水泥。3.0.17拌合用水应符合下列规定:1拌合用水宜采用饮用水;当采用其他水源时,应经过试验确保对水泥浆体和杆体材料无害;2拌合用水的水质应符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ63,拌合水中酸、有机物和盐类等对水泥浆体和筋体有害的物质含量不得超标,不得影响水泥正常凝结和硬化。3.0.18细骨料应符合下列规定:92砂的含泥量按重量计不得大于3%;砂中云母、有机质、硫化物和硫酸盐等有害物质的含量,按总重量计不得大于1%。3.0.19外加剂不得影响浆体与岩土体的粘结和杆体在使用期间的耐久性,外加剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂应用技术3.0.20锚固体的圆柱体28d无侧限抗压强度标准值fok应符合下列规定:1水泥浆或水泥砂浆注浆体的抗压强度标准值不应小于2高压喷射注浆水泥土的抗压强度标准值不应小于3.0.21锚具应符合下列要求:1应符合现行国家标准《预应力筋用锚具一夹具和连接器》GB/T14370和行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技2锚垫板刚度和强度应符合设计要求。3.0.22扩孔锚杆施工全过程应进行质量检验,施工完毕后应进行验收。3.0.23当建设工程只有扩孔锚杆分项时,该工程应作为单位工程验收。扩孔锚杆验收按施工单位自评、设计认可、监理核定、业主验收、行政监督的程序进行,并符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300规定的程序。4.1一般规定4.1.1扩孔锚杆锚固体直径应根据工程地质条件、施工工艺及现场试验确定;岩层中的扩孔段宜采用机械扩孔,土层中的扩孔段可采用机械扩孔或高压喷射扩孔。4.1.2在岩石中采用端部扩孔型锚杆,且仅利用端部岩石提供抗拔承载力时,则扩孔锚杆的端部扩孔段所在岩体应为完整或较完整的软岩~坚硬岩,岩石的风化程度应为中等风化、微风化或未风化。当低于上述要求时,应通过现场试验来确定端部扩孔段的锚固承载力。4.1.3锚固区域环境对扩孔锚杆杆体的腐蚀程度可划分为微腐蚀、弱腐蚀、中等腐蚀、强腐蚀,腐蚀程度应符合现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021及地方标准《岩土工程勘察标准》DBJ/T13-84的有关规定。扩孔锚杆在腐蚀环境中应采取相应防护措施;永久性扩孔锚杆用于强腐蚀环境时,应进行专项防腐设计。4.1.4当扩孔锚杆作为抗浮锚杆使用时,除锚杆抗拉及锚固体抗拔承载力应符合设计要求外,尚应验算锚杆所锚固的结构物、锚杆和岩土体组成的整体抗浮稳定性,有关规定按现行行业标准《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476执行。4.2设计计算4.2.1扩孔锚杆杆体的抗拉承载力应按下列公式计算:式中:N——扩孔锚杆轴向拉力设计值(kN),按本标准第3.0.4条的规定计算;fy——筋体抗拉强度设计值(kPa);当锚杆杆体采用普通钢筋时,取普通钢筋的抗拉强度设计值;Ap——锚杆杆体有效截面面积(m²)。4.2.2扩孔锚杆锚固体极限抗拔承载力应符合下式要求:式中:Rk——扩孔锚杆的极限抗拔承载力标准值(kN),按本标准第4.2.3条的规定进行估算;Nk——扩孔锚杆的轴向拉力标准值(kN);K——扩孔锚杆抗拔安全系数,按表4.2.2取值。安全等级临时性锚杆永久性锚杆 主4.2.3扩孔锚杆极限抗拔承载力标准值应取下列计算值的较小1拉力型扩孔锚杆1)锚固体与岩土层间极限抗拔承载力;2)锚杆杆体与浆体间极限抗拔承载力。2压力型扩孔锚杆1)锚固体与岩土层间极限抗拔承载力;2)锚固体抗压极限承载力。4.2.4扩孔锚杆锚固体抗拔承载力宜通过基本试验确定,基本试验应按本标准附录A进行,初步设计时,扩孔锚杆极限抗拔承载Du——扩孔锚固段直径(m);La,i——直孔锚固段在第i岩土层中的长度(m);Lb,j——扩孔锚固段在第j岩土层中的长度(m);qak,i——直孔锚固段与第i岩土层的极限粘结强度标准值(kPa),扩孔段变截面前端2D长度范围不计粘结强度,应根据工程经验并结合表4.2.4-1、4.2.4-2取qbk,j——扩孔锚固段在第j岩王层的极限粘结强度标准值(kPa),应根据工程经验并结合表4.2.4-1、4.ap——扩孔锚固体前端阻力发挥系数,一般取0.7~1.0;f——扩孔锚固体前端岩土体极限地基承载力标准值(kPa),该值为岩土体地基承载力特征值的2倍,验确定,无试验资料时,可按表4.2.8取值。土的名称土的状态qak或qbk值(kPa)杂填土/淤泥叶片状淤泥流塑淤泥质黏土流塑~软塑黏性土软塑续表4.2.4-1土的名称土的状态qak或qbk值(kPa)黏性土可塑硬塑坚硬稍密中密密实稍密中密密实碎卵(碎)石强风化岩(软岩)强风化岩/注:1机械扩孔采用泥浆护壁成孔工艺时,按表取低值后再根据具体情况适当折减。2对于黏性土层,干钻成孔、套管护壁、洗孔干净、等待注浆时间较短、注浆压力大、浆体强度高、地下水不丰富等工况下粘结强度取较高值,反之取较低值。3对于粉土层,在密实度相同情况下含水量越大粘结强度取值越低。4当砂土中的细粒含量超过总质量的30%时,表中数值应乘以0.75。表4.2.4-2,岩石与锚固体极限粘结强度标准值岩石坚硬程度qak或qbk值(kPa)软岩较软岩硬质岩注:1岩体结构面发育时,取表中下限值;2水泥砂浆强度为30MPa。4.2.5若扩孔锚杆为压力型锚杆,单个锚固体单元抗压承载力应标准值(kPa);An——锚固体受压净接触面积(m²),为承压件与锚固体的式中:n——杆体(钢筋、钢绞线)根数(根);d——锚杆杆体直径(m);粘结材料和杆体类型粘结强度标准值(MPa)水泥砂浆与螺纹钢筋间的粘结强度标准值粘结材料和杆体类型粘结强度标准值(MPa)水泥砂浆与钢绞线、高强钢丝间的粘结强高压旋喷水泥土与螺纹钢筋间的粘结强度高压旋喷水泥土与钢绞线、高强钢丝间的注:1当采用二根钢筋点焊成束的做法时,粘结强度应乘0.85折减系数。2当采用三根钢筋点焊成束的做法时,粘结强度应乘0.70折减系数。3成束钢筋的根数不应超过三根,钢筋截面总面积不应超过锚孔面积的20%。当锚固段钢筋和注浆材料采用特殊设计,并经试验验证锚固效果良好时,可适当增加钢筋4对于重要工程,高压旋喷水泥土与螺纹钢筋、钢绞线、高强钢丝间的粘结强度宜根据试验结果确定。4.2.7在岩石中采用扩孔锚杆,若采用的扩孔锚杆为端部扩孔型,则在均质岩石中,单根锚杆所需的基本锚固深度H(图4.2.7)可按下式计算:式中:H——锚杆的基本锚固深度(mm);fk——岩石饱和单轴抗压强度标准值(MPa);Nk——扩孔锚杆在荷载效应标准组合下锚杆的轴向拉力标准值(N);K——锚固体锥体破坏安全系数,可取3.0~5.0。4.2.8扩孔锚杆锚固长度对粘结强度的影响系数φ宜由试验确定;无试验资料时,φ值可按表4.2.8取值。锚固地层土层软岩或极软岩锚固体长度64.2.9扩孔锚杆外锚头构件设计计算应符合下列规定:1宜采用混凝土梁或台座,也可采用型钢组合梁,锚头构件应具有足够的强度和刚度;2混凝土梁或台座的正截面、斜截面承载力,应符合现行国家标准《混凝土结构设计标准》GB/T50010的规定;其截面宜采用斜面与锚杆轴线垂直的梯形,混凝土强度等级不宜低于C25,截面的上边水平尺寸不宜小于250mm;3型钢组合梁的抗弯、抗剪、局部抗压承载力和刚度应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的规定;可采用双拼槽钢或工字钢,槽钢之间或工字钢之间应采用缀板焊接为整体构件,焊缝连接应采用贴角焊,双拼槽钢或工字钢之间的净间距应满足锚杆筋体平直穿过的要求;型钢组合梁应采用楔形钢垫块将型钢组合梁支设成斜面或在锚头局部焊接斜台座保证锚杆轴线和受压面垂直,且锚下位置应设置加劲板。4.2.10外露锚头构件的锚杆筋体预留长度应能满足合座尺寸及张拉锁定的要求,应完整保留和保护。4.3构造设计4.3.1扩孔锚杆的布置应符合下列要求:1扩孔锚固体位于土层中,扩孔锚固体净距不宜小于3倍扩孔锚固段直径,且不宜小于2.0m;扩孔锚固体位于岩层中,扩孔锚固体净距不宜小于2.0倍扩孔锚固段直径,且不宜小于1.5m;若同一根扩孔锚杆的锚固体同时穿越土层与岩层,则扩孔锚固体净距应按最不利情况计算确定;2斜向扩孔锚杆锚固段覆土层厚度不宜小于4.0m,覆岩层厚度不宜小于3.0m;3扩孔锚杆的布置应避免对相邻建(构)筑物基础、地下管线、设施等产生不良影响,扩孔锚杆锚固段与相邻基础或地下管线、设施之间的净距应大于3.0m。4.3.2扩孔锚杆的锚固段位于岩石层时锚固段长度宜为3.0m~8.0m,位于土层时长度宜为6.0m~16.0m;对于压力分散型单元锚杆,锚固段位于岩石层时锚固段长度宜为2.0m~4.0m,位于土层中宜为3.0m~6.0m。4.3.3应沿扩孔锚杆杆体全长设置定位支架,定位支架的间距宜根据扩孔锚杆杆体的组装刚度确定,定位支架宜每隔1.0m~3.0m设置一个,确保扩孔锚杆杆体居中布置。4.3.4若扩孔锚杆的极限抗拔力主要由端部的岩石地基承载力特征值控制时,扩孔段进入岩层深度不宜小于1.5m,且不应低于基本锚固深度H,并综合考虑岩石的坚硬程度及完整性、锚杆承载力大小等因素,通过基本试验确定。4.3.5扩孔锚杆杆体需要接长时,HRB400级或HRB500级钢筋锚杆应采用焊接或套筒连接,预应力螺纹钢筋锚杆应采用机械式套筒连接。连接强度不得低于锚杆抗拉强度。锚杆杆体的机械连接质量应符合现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107的有关规定,锚杆杆体的焊接工艺、质量应符合现行行业标准《钢筋焊接及验收规程》JGJ18的有关规定。4.3.6扩孔锚杆的外锚头与被连接件可采用焊接或机械连接,其连接件强度不得低于锚杆抗拉强度。锚杆杆体的机械连接质量应符合现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107的有关规定。4.3.7有防水要求的地下结构工程,扩孔锚杆与主体结构连接部位应按现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108的有关规定采取防水构造措施。4.4防护设计4.4.1.扩孔锚杆的防护措施应根据锚杆的设计工作年限及所在地层的腐蚀性程度确定。4.4.2/在常规环境下,扩孔锚杆的防护应按永久性锚杆和临时性锚杆分别设计。当无专项设计时,宜按表4.4.2的规定执行。锚杆体各部件的防护材料不应在组装和安装过程中发生损坏。使用性质防护措施临时性扩孔锚杆4.4.3扩孔锚杆外锚头的防腐蚀保护应符合下列规定:1永久性扩孔锚杆在张拉作业完成后,应对外锚头的有关部件进行防腐保护;2需调整预应力值的永久性扩孔锚杆的外锚头宜装设钢质防护罩,其内应充满防腐油脂;3不需调整拉力的永久性扩孔锚杆的锚具、承压板及端头筋体可用混凝土防护,且混凝土强度等级不应低于C30,混凝土保护层厚不应小于50mm。4.4.4在含有氯盐、硫酸盐或酸类物质等特殊腐蚀环境中使用的扩孔锚杆,应对锚固系统采取针对性的防护措施。5.1一般规定5.1.1当扩孔锚杆穿越的地层附近存在地下管线、地下构筑物时,应在调查或探明其位置、埋深、走向、类型、使用状况等情况后再进行锚杆施工。5.1.2扩孔锚杆的类别、原材料规格、型号和材质以及锚杆各部件质量和性能指标等应符合国家现行有关标准和设计文件的规定,施工设备和机具技术性能等应满足施工要求,并应根据规范和设计要求进行进场检验和组织施工。5.1.3扩孔锚杆施工工艺应根据地质条件和设计要求合理确定,并应满足施工安全及周边环境保护要求。扩孔锚杆施工前应进行现场试验,验证扩孔锚杆选型的合理性、施工的可行性和可靠性以及确定施工工艺参数,检验扩孔直径和锚杆抗拔力。5.1.4扩孔锚杆施工前,应根据设计要求、地质条件和环境条件编制施工方案。5.1.5锚杆布置形式及孔径、孔深应符合设计文件的要求。扩孔锚杆成孔施工应符合下列规定:1成孔前,应根据设计要求和地层条件,选择对周边环境及地层扰动较小的成孔工艺;2在砂土及其他松散含水土层成孔时,开孔标高不宜低于潜水水位或承压水水头标高;当开孔标高低于潜水水位或承压水水头标高时,可在成孔前采取避免对成孔和注浆质量、周边环境造成不利影响的地下水控制等措施;3扩孔锚杆施工过程中遇到障碍物时,应查明障碍物情况并做出相应处理后方可继续施工;4扩孔锚杆成孔深度应超过设计长度500mm以上。5.1.6在不会出现塌孔和涌砂流土的稳定地层中,对于机械成孔可采用泥浆护壁成孔或干作业成孔工艺;遇下列各种情形时,成孔可采用套管护壁钻进方法:1存在不稳定地层;2存在受扰动易出现涌砂流土的粉土;3存在易塌孔的砂层;4存在易缩颈的淤泥等软土地层。5.1.7机械扩孔或高压喷射水力扩孔完成后,应将孔内碎渣、粉屑清理干净。5.1.8锚杆杆体的安放应符合下列规定:1在杆体放入锚孔前,应检查杆体的长度尺寸和加工质量,确保满足设计要求;2安放杆体时,应防止扭压和弯曲;不得损坏防护层及防腐层,不得影响正常的注浆作业。杆体安放后,不得随意敲击,不得悬挂重物;3,锚杆杆体插入孔内的深度不应小于锚杆设计长度;杆体角度偏差不应大于2°。5.1.9根据设计要求选择高压喷射浆液注浆或常压注浆,注浆浆液技术指标及注浆量应满足设计要求;若采取二次注浆工艺的,应在一次注浆初凝后进行,二次注浆过程中应严格控制注浆压力及注浆量。5.1.10在扩孔锚杆施工全过程应进行质量控制、检查和记录,扩孔锚杆质量检验与验收应符合本标准第7章的相关规定。5.2机械扩孔锚杆施工5.2.1机械扩孔锚杆宜按图5.2.1所示工艺流程进行施工。5.2.2机械扩孔锚杆施工应符合下列规定:1钻直孔的成孔过程中应校准钻孔角度;2扩孔行程应满足设计要求;3拌制注浆材料时,应严格按照产品使用说明书或试验室确定的配合比进行配制和搅拌;4锚杆安装时,应在锚杆预做好标记,在锚杆外露端锤击加压后使锚杆行程到达设计要求;5锚杆安装完成后应做好补浆、养护与保护;6施工过程中应控制扩孔速度,发现异常时应停止扩孔,查明原因后方可继续施工。5.2.3钻孔应按设计图要求的位置、孔径、长度和方向进行,并尽量减小对周边地层的扰动。5.3高压喷射扩孔锚杆施工5.3./1根据土层性质,高压喷射扩孔锚杆宜按图5.3.1-1及5.3.1-2所示工艺流程进行施工。对于可塑、硬塑、坚硬等硬质土层,高压喷射扩孔锚杆宜按图5.3.1-1所示工艺流程进行施工。对于软塑、流塑等软质土层或松散~中密的砂层,高压喷射扩孔锚杆宜按图5.3.1-2所示工艺流程进行施工。5.3.2在高压喷射扩孔过程中出现压力骤然下降或上升时,应查5.3.3扩孔完成后,应立即取出喷管并将锚杆杆体放入锚孔至设计深度。采用套管护壁钻孔时,应在杆体放入钻孔到设计深度5.4张拉和锁定5.4.1预应力扩孔锚杆张拉和锁定应符合下列规定:1锚杆张拉前应对张拉设备进行标定;2锚头承载构件的承压面应平整,并宜与锚杆轴向方向垂3当锚杆锚固体及承载构件的强度大于设计强度的80%后,方可进行锚杆的张拉锁定;4锚杆张拉应有序进行,张拉顺序的确定应考虑邻近锚杆5锚杆张拉应在锚头外放置限位板,千斤顶宜选用带反锁装置的双缸型,同步记录杆体变形量;6锚杆正式张拉前,宜取轴向拉力标准值Nk的10%~20%对锚杆预张拉1次或2次,同时杆体应完全平直,各部位接触应7锚杆张拉应平缓加载,加荷速率每分钟不宜大于单元锚杆极限抗拔承载力标准值的0.1倍;每级张拉值下的锚杆位移和压力表压力应保持稳定。当锚杆位移和压力表压力不稳定时,应5.4.2预应力扩孔锚杆张拉至轴向拉力标准值的1.20倍时,对岩层、砂性土层应持荷10min;对黏性土层应持荷15min,然后卸荷至设计要求的张拉锁定值进行锁定。锚杆张拉荷载的分级和位移观测时间应符合表5.4.2的规定。荷载分级位移观测时间(min)加荷速率(kN/min)岩层、砂性土层黏性土层2255555.4.3锚杆预应力控制应符合下列规定:1预应力控制应符合设计文件的规定,锁定时的锚杆拉力应计入锁定过程以及相邻锚杆张拉锁定引起的预应力损失量;2预应力损失量宜通过对锁定前后锚杆拉力的测试进行确3当锚秆预应力损失超过设计允许值时,应进行补张拉锁5.4.4锚杆出现锚头松弛、脱落、锚具失效等情况时,应立即修复并重新张拉锁定。5.5.1扩孔锚杆安装后,可采用自然养护,并保证有足够的养护5.5.2在养护期内,杆体不应受到扰动。6.1一般规定6.1.1永久性扩孔锚杆应在施工期与使用期内进行监测,并应长期监测至稳定,工程验收时应提供完整的监测报告;临时性一、二级扩孔锚杆应在施工期和工程使用期内进行监测。6.1.2扩孔锚杆设计文件应对监测点布置、监测周期与频率、监测预警值等作出规定。6.1.3扩孔锚杆监测实施前应由建设单位委托有资质的监测单位根据设计文件编制监测方案。6.1.4监测方案内容应包括监测项目、测点布置与数量、监测仪器与方法、监测周期与频率、监测预警值和信息反馈等内容。6.1.5对乐安全等级为一、二级的扩孔锚杆,内力宜采用自动化监测。6.2监测内容6.2.1扩孔锚杆监测可根据安全等级、扩孔锚杆类型和变形控制要求确定,扩孔锚杆监测项目应符合表6.2.1的规定。监测项目临时性锚杆一级二级三级一级二级三级锚杆内力外锚头或锚杆主筋应测宜测可不测应测宜测可测监测项目临时性锚杆一级二级三级一级二级三级移外锚头宜测可测可不测应测宜测可测6.2.2同一条件下扩孔锚杆内力监测数量应符合表6.2.2的规定,并不应少于3根。临时性扩孔锚杆监测数量(%)永久性扩孔锚杆监测数量(%)非预应力预应力非预应力预应力23356.2.3扩孔锚杆监测,在安装测力计且测得多次稳定数据后开始正常监测,监测频率按设计文件要求执行,且应满足所应用行业中的现行国家、行业及地方标准的相关规定。当遇有台风、暴雨及持续降雨、临近地层开挖、相邻锚杆张拉、爆破震动以及监测结果出现突变等情况时应加密监测频率。6.2.4临时性扩孔锚杆监测周期应包含锚杆的施工期与使用期;永久性扩孔锚杆监测周期应持续至锚固工程竣工后不少于2年,根据工程项目特点、锚杆预应力稳定情况、锚杆使用状况及周边环境状况等,必要时可延长监测周期。6.2.5实施自动化监测的工程应符合下列规定:1自动化监测系统应搭载监测数据处理与信息管理系统专业软件或平台,集成自动化数据采集与处理、监测结果分析、阈值设置与报警、成果查询与管理及监测成果可视化功能等;2自动化监测仪器设备精度和量测应满足工程要求;3自动化监测系统应能进行数据异常情况下的自动预警或故障显示。6.3监测预警与信息反馈6.3.1扩孔锚杆监测预警指标宜按表6.3.1执行。序号非预应力扩孔锚杆1/2锚杆内力(60%~80%)f左3锚头位移设计单位根据地层性状、工程条件及当地经验确定6.3.2监测单位应对监测成果的真实性、可靠性负责,现场监测应及时、真实、完整,测得现场原始数据后,应及时进行整理、分析,监测数据出现异常时,应分析原因,必要时进行复测。6.3.3监测结果应及时反馈给建设、设计、监理及施工单位等,出现预警等异常情况应立即通知各参建单位,并及时提交预警通知单及监测资料。6.3.4监测成果应包括成果数据表、曲线图、成果分析等内容。6.3.5_采用自动化监测技术,其监测管理平台或专业管理系统应具有方便查询监测成果、曲线图、自动发送预警报告、监测报表等功能。7检验与验收7.1一般规定7.1.1锚杆产品进场时,应按设计文件核对型号、规格、数量等。7.1.2锚杆及注浆材料的类别和规格应符合设计文件的规定;定型产品应有产品制造商提供的产品合格证书、使用说明书、检测报告或认证报告。7.1.3扩孔锚杆施工质量验收应符合下列规定:1施工质量应符合验收规定的要求;2质量验收程序应符合验收规定的要求;3工程质量验收应在施工单位自行检查评定合格的基础上4质量验收应按主控项目和一般项目验收。7.1.4扩孔锚杆质量检验应符合下列规定:施工中采用涉及安全、环保、节能的材料、构件应按要求进行进场检验;2各施工工序应进行质量自检,施工工序之间应进行交接质量检验。7.1.5扩孔锚杆施工质量验收除满足本章规定外,尚应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300的相关规7.2.1锚杆原材料的质量检验应包括下列内容:1原材料出厂合格证;2材料现场抽检试验报告和代用材料试验报告;3锚杆注浆材料强度等级检验报告等;4锚杆、注浆材料的类别、规格、材质。7.2.2扩孔锚杆承载力检验应按本标准附录A的规定进行。7.2.3工程与水文地质条件、设计参数、施工工艺等同一条件下的每100根扩孔锚杆作为一个检验批。同一检验批中,扩孔锚杆轴向拉力标准值检验抽检数量为5%,且不得少于5根;其他检验项目抽检的数量不应少于20%。7.2.4扩孔锚杆工程质量检验应符合表7.2.4-1和7.2.4-2的规序号检查项目允许偏差或允许值主控项目1轴向拉力标准值(kN)设计要求现场抗拔试验2扩孔直径(mm)用测孔仪测量3扩孔长度(mm)≥1.0倍设计直径般项目1锚杆位置(mm)用钢尺量2钻孔倾斜度(°)测斜仪等3锚固体强度MPa)设计要求4注浆量(L)大于理论计算浆量检查计量数据5成孔深度(mm)用钢尺量6杆体总长度(m)不小于设计长度7锚杆杆体插入长度(mm)序号检查项目允许偏差或允许值主1轴向拉力标准值(kN)设计要求现场抗拔试验续表7.2.4-2控项目2注浆量(L)大于理论计算浆量检查计量数据3喷嘴给进和提升速度钻机自动监测记录或现场监测4扩大段长度(mm)5扩大段直径(mm)≥1.0倍设计直径般项目1锚杆位置(mm)用钢尺量2钻孔倾斜度(°)测斜仪等3锚固体强度(MPa)设计要求4扩孔喷射压力(MPa)大于理论计算浆量检查计量数据5杆体总长度(m)不小于设计长度用钢尺量6锚杆杆体插入长度(mm)用钢尺量注:高压喷射水力扩孔锚杆工程质量检验标准按表7.2.4-1执行。7.3.1扩孔锚杆工程验收应提供下列文件:2锚杆工程施工记录;附录A扩孔锚杆承载力试验方法A.1一般规定A.1.1扩孔锚杆的最大试验荷载不宜大于锚杆杆体极限屈服强度承载力的80%~90%。A.1.2试验用计量仪表(压力表、测力计、位移计)应满足测试要求的精度和量程。A.1.3试用加荷装置(千斤顶、油泵)的额定压力应满足最大试验荷载的要求。A.1.4锚杆抗拔试验应在注浆体满28d龄期或注浆体强度达到设计强度80%进行。A.2基本试验A.2.1扩孔锚杆应进行现场基本试验以确定锚杆极限抗拔承载A.2.2锚杆基本试验采用的地层条件、杆体材料、锚杆参数和施工工艺应与工程锚杆相同,且试验数量不应少于3根。为得出锚固体的极限抗拔力,避免杆体现行断裂,当杆体强度不满足本标准第A.1.1条时,可加大杆体的截面面积。A.2.3锚杆极限抗拔试验应采用分级循环加荷,加荷等级和位移观测时间应符合表A.2.3的规定。表A.2.3锚杆基本试验多循环加卸载法的荷载分级和锚头位移观测时间循环次数试验荷载值与最大试验荷载预估值的比例(%)初始荷载卸载过程第一循环----第二循环-第三循环第四循环第五循环第六循环观测时间(min)55555一级荷载。A.2.4锚杆基本试验出现下列情况之一时,可判定锚杆破坏:1后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生的位移增量的2倍;3锚杆杆体破坏。A.2.5锚杆极限抗拔试验结果宜按荷载与对应的锚头位移列表整理,并绘制锚杆荷载-位移曲线、锚杆荷载-弹性位移曲线和锚A.2.6锚杆极限承载力应取破坏荷载的前一级荷载。在最大试验荷载下未达到本标准第A.2.4条规定的破坏标准时,锚杆的极限承载力应取最大试验荷载。A.2.7当每组试验锚杆极限承载力的最大差值不大于30%时,应取最小值作为锚杆的极限承载力。当最大差值大于30%时,应增加试验锚杆数量,且按95%保证概率计算锚杆的极限承载力。A.3蠕变试验A.3.1当永久性扩孔锚杆的锚固段主要位于土层中,且对变形控制严格的工程,尚应进行蠕变试验。进行蠕变试验的锚杆不得少于3根。A.3.2锚杆蠕变试验的加荷等级和观测时间应满足表的规定。在观测时间内荷载应保持恒定。表A.3.2锚杆蠕变试验的加荷等级和观测时间加荷等级(kN)观测时间(min)临时锚杆永久锚杆--55A.3.4试验结果可按荷载-时间-蠕变量整理,并绘制蠕变量-时间对数(S-lgt)曲线。蠕变率可由下式计算:S₂-t₂时所测得的蠕变量(mm)。A.3.5锚杆在最后一级荷载作用下的蠕变率不应大于2.0mm/对数周期。A.4验收试验A.4.1永久性扩孔锚杆的验收试验荷载不应小于锚杆轴向拉力标准值的1.5倍;临时性扩孔锚杆的验收试验荷载不应小于锚杆轴向拉力标准值的1.2倍。A.4.2同一条件的扩孔锚杆,抗拔承载力验收试验不应少于工程锚杆总数的5%且不少于5根。锚杆验收试验出现不合格锚杆时,应增加锚杆的抽检量,增加的抽检量应为不合格锚杆数量的A.4.3验收试验应分级加荷,初始荷载宜取锚杆轴向拉力标准值的0.10倍,分级加荷值宜取锚杆轴向拉力标准值的0.50倍、0.75倍、1.00倍、1.20倍、1.35倍和1.50倍。A.4.4验收试验中,每级荷载的稳定时间均不应小于5min,最后一级试验荷载应维持10min,并应记录每级荷载下的位移增量。如在上述稳定时间内锚头位移增量不超过1.0mm,可认为锚头位移收敛稳定;否则该级荷载应再维持50min,并在20min、30min、40min、50min和60min时记录锚杆位移增量。A.4.5加荷至最大试验荷载并观测10min,待位移稳定后即卸荷,然后加荷至锁定荷载锁定。绘制荷载-位移(P-S)曲线。A.4.6当符合下列要求时,试验的锚杆应评定合格:1在最后一级荷载作用下锚头位移收敛且稳定;2在最大试压荷载作用下未达到本标准附录A第A.2.4条规定的破坏标准。A.4.7当试验不满足本标准第A.4.1条相应的规定时,应会同有关部门依据试验结果,研究采取专门措施处理。本标准用词说明1为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不1)表示很严格,非这样做不可的:正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”;2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”;3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应先这样做的:正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”;4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。2条文中指明应按其他有关标准执行时的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。引用标准名录3《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T143706《钢结构设计标准》GB5001711《混凝土外加剂应用技术规范》GB5011913《工程结构可靠性设计统一标准》GB5015327《建筑与市政地基基础技术标准》DBJ/T13-07福建省工程建设地方标准岩土扩孔锚杆锚固技术标准《岩土扩孔锚杆锚固技术标准》DBJ/T13-467-2024,经福建省住房和城乡建设厅2024年12月9日以闽建科〔2024〕60号文批准发布,并经住房和城乡建设部备案,备案号为J17898-2024。本标准制订过程中,编制组进行了广泛的调查研究,总结了我国工程建设扩孔锚杆锚固技术的实践经验,同时参考了《高压喷射扩大头锚杆技术规程》JGJ/T282等国内外先进技术法规、技术标准,对标准内容进行反复讨论、分析、论证,开展专题研究和工程实例验证等工作,为本次标准编制提供了依据。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定,一《岩土扩孔锚杆锚固技术标准》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明,对条文规定的自的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。2术语和符号……………错误!未定义书签。2.2符号……………错误!未定义书签。3基本规定…………………错误!未定义书签。4.4防护设计…………错误!未定义书签。5施工………………错误!未定义书签。5.1一般规定……………错误!未定义书签。52,机械扩孔锚杆施工…错误!未定义书签。5.3高压喷射扩孔锚杆施工…………错误!未定义书签。5.4张拉和锁…………错误!未定义书签。6.1一般规定……………错误!未定义书签。6.2监测内容……………错误!未定义书签。6.3监测预警与信息反馈………………错误!未定义书签。7检验与验收………………错误!未定义书签。7.2检验………………错误!未定义书签。附录A扩孔锚杆承载力试验方法…………错误!未1.0.1随着全国城市建设和市政建设的大力发展,基建正在高质量发展,每年会出现大量的支护与加固工程。由于锚杆存在众多优点,如施工工艺成熟、工程造价低、工期短等,因此得到广泛应用。随着工程项目的建设规模越来越大,出现了很多高边坡、深基坑、高大桥台与深长隧道等工程,对单根锚杆所提供的锚固力要求较大,普通锚杆难以满足要求,亟需新设备、新技术,为了增大单根锚杆的承载力,采取在锚固段进行扩孔的技术方法,由此,扩孔锚杆应运而生。近年来,随着科技的发展,研发力度与投入的加大,扩孔设备层出不穷、扩孔技术日新月异,编制组在编制过程中,通过搜集与查阅大量的资料、深入调查研究、认真总结实践经验,现有扩孔的方法主要有机械扩孔、高压喷射扩孔及爆炸扩孔。扩孔锚杆技术发展至今,产品种类丰富,应用越来越广泛,显示扩孔锚秆技术先进,具有很强的生命力,应用前景非常广阔。通过近年来的研究开发和工程应用,扩孔锚杆技术在工作机理、设计计算、施工工艺、监测、质量检测等方面都有了系统性的进步,各地还研发了多种扩孔锚杆产品,并且分别有对应的施工工艺。但由于我省工程与水文地质条件复杂,且各类扩孔锚杆施工工艺和技术要求不同,为适应社会可持续发展的需要、满足市场迫切需求、促进扩孔锚杆技术在建筑与市政工程领域中的应用,推动我省扩孔锚杆新技术的良性发展,及时总结经验,规范扩孔锚杆技术在我省的使用,更好地为本地区工程建设服务,制定了本标准。1.0.2扩孔锚杆应用范围广泛、包括基坑工程、边坡工程、地下抗浮工程、隧道支护、桥台锚固等建筑与市政众多岩土工程领域,本标准对扩孔锚杆的应用作出了一般性的规定,但是由于各行业在专业性及技术上有特殊要求,扩孔锚杆在应用中,除了满足本标准外,尚应按所应用行业的现行国家、行业有关的规范、标准1.0.3锚杆的扩孔技术类型多样,且适用范围有所不同。故设计、施工应根据当地工程地质条件、水文地质条件、施工条件、周边环境和经验、设计计算选取合适的锚杆类型,确定合理的设计与施工参数,以及相应的扩孔工艺和施工技术。在施工过程中应切实做好施工信息化管理与施工质量管控,确保工程质量、施工安1.0.4扩孔锚杆是一种新型的锚杆技术,类型多样且新技术不断发展、各地区的工程与水文地质条件具有区域性、各行业及地方标准对锚杆规定不尽相同,本标准难以全面反映设计、施工、试验、检验与验收等所有内容。因此,本条规定除遵守本标准外,尚应符合国家现行国家、行业及福建省有关规范、标准的规定。2术语和符号2.1.1、2.1.2在高边坡、深大基坑、地下工程抗浮、隧道支护、桥台锚固等众多建筑与市政工程领域应用中,对单根锚杆所提供的锚固力要求较大,为了增大单根锚杆的承载力,采取在锚固段进行扩孔,现有扩孔的方法主要有机械扩孔、高压喷射扩孔及爆炸扩孔,本标准的锚杆锚固段扩孔工艺主要采用机械扩孔及高压喷射扩孔。扩孔锚杆分为普通扩孔型锚杆与端部扩孔型锚杆。端部扩孔型锚杆即仅在锚杆端部所在岩层进行扩孔的锚杆。扩孔锚杆示意图如图1。1—锚杆杆体;2—直孔锚固段;3—扩孔锚固段;2.1.3扩孔装置在需要扩孔的位置缓慢地旋转而逐渐张开,直到扩孔装置完全张开达到扩孔目的。随着技术的进步、设备的不断研发、机械扩孔设备层出不穷,机械扩孔的施工工艺日新月异,现有市场上已经有众多机械扩孔设备可供选择,但是由于每个项目的工程与水文地质条件有着明显区域性特点,应选择与项目的工程与水文地质条件相匹配的机械扩孔设备及工艺。2.1.9、2.1.10根据锚杆的设计工作年限来定义永久性扩孔锚杆及临时性扩孔锚杆。2.2.1~2.2.4本标准所采用的符号及意义,尽可能与国家现行标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153、《建筑地基基础设计规范》GB50007、《混凝土结构设计标准》GB/T50010、《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086、×《建筑边坡工程技术规范》GB50330、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120相一致,以便于在设计计算中应用标准中的公式,只有在遇到公式中必须给出专用符号时,才另行制定,并在制定过程中遵循了下列原则:1)对主体复核及上标、下标的选取,应符合现行国家标准《工程结构设计通用符号标准》GB/T50132的符号用字及构成原则;2)当必须采用通用符号,但又必须与新建工程使用的符号有区别时,可以在符号的释义中加上定语。3基本规定3.0.3扩孔锚杆的设计主要为锚杆杆体及锚固体两大方面,本标准在制定过程中,参考了国内大量现行规范,现行规范对锚杆设计计算的表达形式统计如表1。结构工程均已采用以分项系数表达的极限状态设计法。岩土工程的传统设计方法,是建立在经验基础上的单一综合安金系数法,随着设计理论和设计方法的进步,有逐步转向以概率为基础的极限状态法的趋势,但是由于目前不够成熟,现在岩土工程大部分还是采用以安金系数表达的极限状态设计法。锚固体设计主要为锚固体受压承载力及锚固体抗拔承载力计算,由于锚杆锚固体为现场注浆,受浆液制作、注浆施工工艺、周边环境影响,导致锚固体质量不均匀、可靠度较低且锚固体与杆体及周围岩土体的极限粘结强度标准值为经验值,因此,扩孔锚杆锚固体设计采用以安全系数为表达形式的极限状态设计法。而锚杆杆体为钢筋或钢绞线,锚头封锚构件为钢板或混凝土,钢绞线或钢材在工厂上按照标准生产,现浇混凝土理论研究完善,钢材与混凝土的材质均匀、性能稳定、质量可靠,满足数理统计规律,因此,扩孔锚杆杆体及锚头封锚构件设计采用以概率理论为基础,以分项系数为表达形式的极限状态设计法。标准/规范名称设计内容安全系数法续表1设计内容《建筑基坑支护技术规程》JGJ120安全系数法《建筑边坡工程技术规范》GB50330安全系数法《岩土锚杆(索)技术规程》CECS22安全系数法安全系数法安全系数法安全系数法3.0.4本条的极限状态设计方法的通用表达式依据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153而定。采用分项系数法,按公式(3.0.4-2)给出的表达式进行设计计算和验算,荷载效应采用荷载基本组合的设计值,抗力采用结构构件的承载力设计值并考虑结构构件的重要性系数。涉及扩孔锚杆锚固体强度及抗拔,采用单一安全系数法,按公式(3.0.4-3)给出的表达式进行设计计算和验算。以位移限值等为控制指标的正常使用极限状态的设计表达形式也与有关结构设计规范保持一致。3.0.5根据扩孔锚杆的使用目的及因锚杆损坏所带来的危害轻重程度分为不同的安全等级。很严重指的是造成重大人员伤亡或财产损失;严重指的是可能造成人员伤亡或财产损失;不严重指的是可能造成财产损失。危害轻重程度表达与现行国家标准《工相统一。3.0.6作用基本组合分项系数采用简化规则,采用综合分项系数条及《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086中第4.6.6条规定综合分项系数为1.35,因此本标准对于永久性扩孔锚杆综合分项系数规定为1.35;现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120第3.1.6条规定综合分项系数为1.25,因此本标准对于临时性扩孔锚杆综合分项系数规定为1.25。3.0.8动态设计法是本标准扩孔锚杆设计的基本原则。采用动态设计时,应提出对施工方案的特殊要求和监测要求,掌握施工现场的地质状况、施工情况和变形、应力监测的反馈信息,根据实际地质情况和监测信息对原设计做校核、修改和补充。信息化施工是将动态设计、施工、监测及信息反馈融为一体的现代化施工法。信息化施工是动态设计法的延伸,也是动态设计法的需要,是一种客观、求实的施工工作方法。建立监测网和信息反馈可达到控制施工安全,完善设计,是先进的施工方法。信息化施工的基本原则应贯穿于施工组织设计和现场施工的全过程,使监测、信息反馈系统与动态设计和施工活动有机结合在一起,不断将现场水文地质变化情况、监测资料反馈到设计和施工单位,以调整设计和施工参数,指导设计与施工。信息化施工可根据其特殊情况或设计要求,将监测范围延伸至相邻建(构)筑物或周边环境、及时反馈信息,以便作出准确判断,必要时采取应急措施,保障施工质量和顺利施工。3.0.10扩孔锚杆现已广泛应用于基坑工程、边坡及抗浮工程,但由于不同的行业及地方标准对扩孔锚杆的设计计算、构造要求不尽相同,所以扩孔锚杆在不同行业及地方的应用尚应满足各行业或地方标准的有关规定。3.0.11当锚杆处于腐蚀性环境时,要采取针对性的防腐措施,以满足锚固体系的耐久性要求。由于福建省地处沿海地区,地下水位普遍较高,地下水丰富,且往往具有较强腐蚀性,对于永久性扩孔锚杆,其工作年限超过2年,若不采取防腐蚀措施,影响扩孔锚杆的耐久性。3.0.12本条强调了锚杆极限抗拔承载力应通过现场抗拔试验确定的取值原则。由于锚杆抗拔试验的目的是确定或验证在特定土层条件、施工工艺下锚固体与岩土体之间的粘结强度、锚杆长度等设计参数是否正确,因而试验时应使锚杆在极限承载力下,其破坏形式是锚杆摩阻力达到极限粘结强度时被拔出破坏,而不应是锚杆杆体被拉断。为防止锚杆杆体应力达到极限抗拉强度先于锚杆摩阻力达到极限粘结强度,必要时,试验锚杆可适当增加杆体的截面面积。当扩孔锚杆的锚固段主要位于软弱土层、不稳定土层时,由于扩孔锚杆施工过程中的高压喷射浆液起到对软弱土层、不稳定土层进行处理的作用,但是该处理为局部改良,因此,仅能作为临时性扩孔锚杆使用。对于预应力扩孔锚杆,尚应考虑土的蠕变对锚杆预应力损失的影响,并应根据蠕变试验确定锚杆的极限抗拔承载力。3.0.13高渗透性动水地层及大孔隙地层锚杆成孔和注浆都存在浆液流失问题,可能造成塌孔及锚杆锚固失效,会对周边环境造成严重影响。因此设计前应进行充分的技术论证,必要时应进行钻孔压水试验确定地层透水性。为保证锚杆成孔和注浆质量,可采取套管护壁成孔、加大浆液稳定性以及采用袋式注浆、多次补浆注浆工艺等技术措施。3.0.14除了特殊情况外,钢绞线不允许连接,对于其他筋体若有接头应采取可靠的连接方式,满足有关规范规定设计要求并应通过试验验证。3.0.16~3.0.19注浆用水泥应依据地下水与岩土体对建筑材料的腐蚀性及腐蚀等级选用,要求其强度等级不应低于32.5MPa,但不宜采用高铝水泥,因其后期强度降低较大。为了加快锚固体的凝结,必要时可使用外加剂,外加剂使用应充分考虑岩土和地下水成分、水泥特性及外加剂适用性,可使用减水剂,必要时也可使用少量保水剂。使用外加剂时必须通过试验确认,不得影响浆体强度、粘结性能。同时使用2种以上外加剂时,应进行外加剂兼容性试验。3.1.20对于压力型扩孔锚杆,锚固体强度是保障锚固段局部受压承载力满足设计要求的关键指标,由于水泥浆体和水泥土差异较大,本条分别作了规定:1关于水泥浆锚固体抗压强度取值。参考现行国家标准《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086第4.6.17条及表4.6.17规定:对于压力及压力分散型锚杆,当锚固地层为土层时,锚固体强度不应小于30MPa;当锚固地层为岩石时,锚固体强度不应小于35MPa。参考现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB50330第8.3.3条,锚固体强度不应低于25MPa。参考现行协会标准《岩土锚杆(索)技术规程》CECS22第7.7.1条及表7.1.1规定:对于压力及压力分散型锚杆,锚固地层为土层及岩石,锚固体强度不应小于35MPa。参考现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120第4.7.9条规定,锚固体强度不宜小于20MPa。本款规定水泥浆锚固体的抗压强度标准值要求不应小于20MPa。2关于水泥土锚固体抗压强度取值。参考现行协会标准《加筋水泥土桩锚技术规程》CECS147第5.2.17条第5款规定:水泥土无侧限抗压强度不宜低于0.8MPa。另外,根据众多工程实践,在软土地区高压喷射锚固体水泥土抗压强度标准值一般按照不低于0.8MPa控制。本款规定水泥土锚固体抗压强度标准值要求不应小于0.8MPa。水泥掺入量一般不低于30%,水灰比一般为0.8~1.2,无经验时应做配合比试验。对于高压喷射注浆锚杆由于水泥土强度较低,为了满足锚固体局部受压承载力的要求,建议采用增大承压板面积、增大水泥掺量以及后注浆等措施来加强。4.1一般规定4.1.2端部扩孔段所在岩层的坚硬程度决定了锚杆锚固承载力。岩体的完整程度反映了它的裂隙性,破碎岩石的强度和稳定性较完整岩石会极大削弱。强风化岩石裂隙发育,物理力学性能显著降低,不能充分发挥端部扩孔锚杆的优势。因此本条对端部扩孔段所在岩层的强度、完整性、风化程度提出了要求。具体岩层的定义及划分按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定。根据我省现行地方标准《建筑与市政地基基础技术标准》DBJ/T13-07及《岩土工程勘察标准》DBJ/T13-84有关资料,福建区域主要为火成岩及沉积岩,其中,火成岩以花岗岩及凝灰熔岩为主要代表岩层,属于硬质岩石;沉积岩以砂岩、泥岩及页岩为主要代表岩层,属于软质岩石。4.1.3在微腐蚀、弱腐蚀、中等腐蚀环境中,永久性锚杆及临时性锚杆防腐蚀措施只要满足本标准后文4.4.2~4.4.3有关防护措施即可。4.4.2~4.4.3对于强腐蚀环境中,临时性锚杆防腐蚀措施只要满足本标准有关防护措施即可,但对于永久性锚杆除满足上述规定外,尚应采取专项防腐蚀设计,并经有关专家论证后方可应用于工程中。锚杆杆体表面若采用涂刷防腐蚀层,可能降低锚杆杆体与注浆材料粘结强度,应根据试验或有关规范规定进行适当折减。4.2设计计算4.2.2现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB50330已被大量工程作为锚杆设计采用的依据,锚杆的设计与施工取得了丰富的工程经验,因此,本标准的锚固体抗拔承载力安全系数采用《建筑边坡工程技术规范》GB50330有关规定。4.2.4表4.2.4-1及表4.2.4-2数值分别来源于现行省标《建筑与市政基础技术标准》DBJ/T13-07中的附录E及9.5.3条。4.2.5压力型锚杆主要破坏模式之一即锚固体局部受压破坏,因此必须对各单元锚杆锚固体局部受压极限承载能力进行验算。目前各规范对于锚固体局部受压极限承载力计算方法不甚统一,但均强调应通过试验验证。式(4.2.5-1)引入了锚固体局部抗压综合系数η,η主要与锚固体强度、形态以及锚固体所受侧限大小有为了便于工程应用,本标准参考现行冶金行业标准《抗浮锚提供了η经验值,见表4。特别强调,按本表参数的验算结果应通过现场试验最终验证确定,同时各地应积极通过工程经验的逐步积累修正参数,使锚杆极限抗拔承载力估算值更为贴近实际。岩王的状态或密实度可塑坚硬稍密中密密实粉砂、细砂稍密岩土的状态或密实度中密密实中砂稍密中密密实粗砂稍密中密密实砾砂稍密中密密实稍密中密密实锚杆锚固段工作受压时,真实受力状态为圆柱体,为了减小尺寸效应,同时结合《建筑地基检测技术规范》JGJ340规定,将锚固体的注浆液或同掺入量的水泥土在室内制作成圆柱体标准试件,圆柱体的直径为70mm,试件的高径比宜为1:1,试件养护28d后,进行无侧限抗压强度。压力分散型锚杆可取各单元锚杆抗拔力之和或者单元锚杆抗拔力折减后之和,一个单元锚杆时折减系数一般可取1.0,两个单元锚杆时折减系数一般可取0.95,三个单元锚杆时折减系数一般可取0.90,实际工作拉力一般小于承载力极限值,极限值更多的是体现一种安全储备,工程中可以接受这样计算带来的偏差。4.2.6现有水泥砂浆与螺纹钢筋、钢筋线、高强钢丝间的粘结强度研究成果较多,本表的数值主要取自《建筑边坡工程技术规范》GB50330规定。但高压旋喷水泥土与螺纹钢筋、钢筋线、高强钢丝间的粘结强度研究成果较少,根据现有研究成果,水泥土与螺纹钢筋、钢筋线、高强钢丝间的粘结强度主要与水泥掺入量、土层性质及有机质含量有关,水泥掺入量为15%时,高压旋喷水泥土与螺纹钢筋间的粘结强度标准值约0.4MPa,实际工程中,水泥掺入量往往大于15%。必要时,对于重要工程,可以针对高压旋喷水泥土与螺纹钢筋、钢绞线、高强钢丝间的粘结强度做专项试4.2.7在岩石锚杆计算中,岩石锚杆用于基础抗浮锚固时,所计算的H应是埋入岩层的深度。岩层上有覆土层时,可考虑覆土层重量对阻止岩层发生锥体破坏的有利影响。锚固体的抗力取决于岩层的抗剪强度t,坚硬岩层的抗剪强度约等于抗压强度的1/10。公式是通过计算所得。当岩层为强风化时K取5.0,微风化时K取3.0,具体情况可结合岩层的完整性在3.0~5.0范围内进行取值。4.2.8影响系数φ宜经试验确定。当无试验资料时,φ建议暂时按表4.2.8取用。表4.2.8引用《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086有关规定。4.3构造设计4.3.1规定扩孔锚杆的最小间距一方面是避免锚杆安装时岩土层劈裂破坏的可能性,另一方面在于减小群锚效应。有条件时,宜通过基本试验分析后确定。4.3.3扩孔锚杆居中布置直接影响到扩孔锚杆的受力可靠及耐久性。扩孔锚杆一般比较长,由于自重作用下,杆体会处于弯曲状态,甚至杆体直接接触到孔壁,定位支架可使扩孔锚杆杆体位于居中,保证锚杆杆体受力,同时确保足够厚度且均匀的注浆材料包裹杆体,对杆体提供保护和增强锚固效果,使锚杆处于最佳工作状态。4.3.4对于端部扩孔型锚杆,岩体所能提供的锚固力不是受岩块强度控制的,而是受岩体的节理裂隙面控制的,因此本条对端部扩孔段进入岩体深度的最小深度做出了限制。4.3.5、4.3.6钢筋接头的传力性能(强度、变形、恢复力、破坏状态等)均比不上直接传力的整根钢筋。因此,当设计锚杆长度不大于交货长度时,不建议采用带接头的锚杆;当设计锚杆长度大于交货长度时,应根据锚杆性质和用途采用相适应的连接方4.4×防护设计4.4.2~4.4.4扩孔锚秆防腐蚀是个系统防护,不止包含锚杆杆体、锚杆端部受力体,也包含封锚的防腐蚀保护。在微腐蚀、弱腐蚀、中等腐蚀环境中,按照本条文规定的防腐蚀保护措施即可,但是对于强等腐蚀特殊环境中,应对锚固系统采取进一步有效的防护措施,包括镀锌处理、发黑处理以及防腐涂料处理。防腐涂料主要包括环氧树脂类涂料、聚氨酯类涂料、聚氯乙烯涂料、富锌涂料以及国外引进的新涂料等。5.1一般规定5.1.2为确保扩孔锚杆施工质量,在施工前一定要对锚杆类型、锚杆及部件原材料型号及规格、主要性能指标、施工设备等进行检查,包括扩孔锚杆、注浆和防腐材料等。当发现与设计要求不符时,应采取补救措施或进行更换调整。5.1.3扩孔锚杆施工应根据设计要求、场地条件选择机械扩孔锚杆或高压喷射扩孔锚杆,既要满足锚杆的承载力要求,又要降低施工工艺对周边环境的影响。锚固段上覆土层厚度较小时,易造成土体强度破坏后隆起、开裂,注浆时应合理选定注浆压力、稳压时间、注浆工艺、注浆量等。锚杆孔位在地下水水头标高以下时,应采取有针对性的措施,防止水土流失,影响周边道路管线、建筑物的正常使用。锚杆施工过程中应加强现场巡视,发现异常情况,立即停止施工作业,分析原因,问题解决后方可继续作业,必要时可调整施工工艺、设计方案。水泥浆液在拌制过程中,应做好封闭措施,对粉尘进行有效控制。基坑降水或疏干期间,应优先使用地下水作为锚杆的施工用水。扩孔直径和锚杆抗拔力与地层条件、设备能力和施工工艺有关,因此,在正式施工前应进行现场试验。5.1.6采用套管护壁钻孔,对后续杆体安放有利,因此

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