锚杆(索)的设计与施工

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1、第六章锚杆（索）设计与施工§6.1概述§6.2锚杆（索）设计与计算§6.3锚杆（索）构造设计§6.4锚杆（索）的施工§6.5锚杆（索）的试验与观测§6.1概述§6.1.1岩土锚固技术的发展与应用1.岩土锚固技术岩土锚固技术是把一种受拉杆件埋入地层中，以提高岩土自身的强度和自稳能力的一门工程技术。2.基本原理岩土锚固的基本原理是利用锚杆（索）周围地层岩土的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖的自身稳定。αβ锚杆（索）加固原理示意图§6.1.2锚杆（索）的结构与分类1.锚杆（索）的结构锚（索）杆是一种将拉力传至稳定岩层或土层的结构体

2、系，主要由锚头、自由段和锚固段组成。锚杆结构示意图1-台座；2-锚具；3-承压板；4-支挡结构；5-钻孔；6-自由隔离层；7-钢筋；8-注浆体；Lf-自由段长度；La-锚固段长度单体锚杆组成单体锚索组成单体锚索组成单体锚索组成单体锚索组成锚索结构示意图1-台座；2-锚具；3-承压板；4-支挡结构；5-自由隔离层；6-钻孔；7-对中支架；8-隔离架；9-钢绞线；10-架线环；11-注浆体；12-到向槽；Lf-自由段长度；La-锚固段长度2.锚杆的分类（1）按应用对象分类岩石锚杆（索）：内锚段锚固于各类岩层中，而自由段可以位于岩层或土层

3、中。土层锚杆（索）：锚固于各类土层中的锚杆。（2）按是否施加预应力分类预应力锚杆（索）：锚杆锚固后施加一定的外力，使锚杆处于主动受载状态。非预应力锚杆（索）：锚杆（索）锚固后不施加外力，锚杆处于被动受载状态。（3）按锚固形态分类圆柱形锚杆、端部扩大头锚杆、连续球形锚杆。（4）按锚固机理分类粘结锚杆、摩擦型锚杆、端头锚固型锚杆和混合型锚杆。圆柱形锚杆端部扩大头锚杆连续球形锚杆§6.1.3锚杆（索）在边坡处治中的应用1.采用锚杆（索）加固边坡，提供足够的抗滑力。2.采用锚杆加固岩石边坡，增加岩体自身强度，提高边坡的稳定性。3.锚杆在边坡

4、加固中与其他支挡结构联合使用。（1）锚杆与钢筋混凝土桩联合使用，构成钢筋混凝土排桩式锚杆挡墙。（2）锚杆与钢筋混凝土格架联合使用形成钢筋混凝土格架式锚杆挡墙。（3）锚杆与钢筋混凝土板肋联合使用形成钢筋混凝土板肋式锚杆挡墙。（4）锚杆与混凝土板肋、锚定板联合使用形成锚定板挡墙。（5）锚杆与钢筋混凝土面板联合使用形成锚板支护结构。（6）锚钉加固边坡，在边坡中埋入短而密的抗拉构件与坡体形成复合体系，增强边坡的稳定性。§6.2锚杆（索）设计与计算§6.2.1锚杆（索）设计的基本原则1.设计锚杆的使用寿命不小于公路或被服务建筑物的正常使用年限

5、，一般使用年限在两年以内的工程锚杆应按临时锚杆设计，使用年限在两年以上的锚杆应按永久性锚杆进行设计。2.当对支护结构变形量容许值要求较高、或岩层边坡施工期稳定性较差、或土层锚固性较差、或采用了钢绞线和精轧钢时，宜采用预应力锚杆。3.设计的锚杆必须达到设计的锚固力要求，防止边坡滑动剪断锚杆，锚杆选用的钢筋或钢绞线必须满足有关国家标准。4.非预应力锚杆长度一般不超过16m，单锚吨位一般为100-400KN，最大设计吨位不超过450KN，预应力锚杆（索）一般不超过50m，单锚设计吨位一般500-2500KN，最大设计荷载不超过3000KN

6、。5.进行锚杆设计时，选择的材料必须进行材性试验，锚杆施工完毕后应进行抗拔试验。锚杆特征锚固型式锚杆类别材料锚杆承载力设计值（kN）锚杆长度（m）应力状况注浆方式锚固体形式备注土层锚杆钢筋（II、III级）＜450＜16非预应力常压灌浆压力灌浆圆柱型扩孔型锚杆超长时，施工安装难度较大钢绞线高强钢丝450～800＞10预应力压力灌浆二次高压灌浆连续球型、扩孔型锚杆超长时施工方便精轧螺纹钢筋400～800＞10预应力同上同上杆体防腐性好，施工安装方便岩层锚杆钢筋（II、III级）＜450＜16非预应力常压灌浆圆柱型锚杆超长时，施工安装难

7、度较大钢绞线高强钢丝500～3000＞10预应力常压灌浆压力灌浆圆柱型锚杆超长时施工方便精轧螺纹钢筋400～1100＞10预应力或非预应力常压灌浆压力灌浆圆柱型杆体防腐性好，施工安装方便§6.2.2锚杆（索）的设计程序§6.2.3锚杆（索）的布设锚杆的布置与安设角度原则上应根据实际地层情况以及锚杆与其他支挡结构联合使用的具体情况确定。（1）锚杆上覆地层厚度应不小于4.0m，以避开车辆反复荷载的影响，也避免采用高压注浆使上覆地层隆起。（2）锚杆间距宜为1.25～3m，且不应大于锚杆长度的一半；对I、II类岩体边坡最大间距不得大于3m，

8、对III类岩体边坡最大间距不得大于2m。（3）锚固角需要考虑邻近状况、锚固地层位置和施工方法。一般锚杆的俯角不小于15°，不大于45°。理论分析表明，锚索满足下式是最经济的：式中：b——锚索倾角；q——滑面倾角；f——滑面内摩擦角。§