取水施工泵房抗滑杆材的预设和实验剖析

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1、取水施工泵房抗滑杆材的预设和实验剖析1锚杆的抗拔试验抗浮锚杆是一种竖向受力构件，是通过钢筋与注浆体之间，注浆体与周边土体之间的摩阻力来提供抗拔力的。锚杆的破坏形态有：①注浆体与岩土体间剪切破坏；②锚杆杆体抗拉强度破坏；③锚杆杆体与注浆体界面破坏；④锚杆埋入稳定地层能够使地层呈锥体拔出。由于土体与锚杆杆体的摩阻力对锚杆的抗拔力影响很人及地质条件的复杂性，一般在正式设计施工抗浮锚杆之前都应对该土层抗浮锚杆进行基本试验，以便确定相应的设计参数。根据《土层锚杆设计与施工规范》CECS22:90,需对抗浮锚杆进行抗拔试验，确定由注浆体与岩土体间控制的抗拔力。根据场区的岩土情况，对3根锚杆进行基本试

2、验，抗浮锚杆锚固在基岩层中，锚孔采用＜150mm,孔深5m,注浆采用水泥砂浆。试验加载采用循环加、卸荷法，每级读数3次，每级读数稳定后方可进行下一级加载。试验结果如1所示。试验锚杆在各级荷载作用下的荷载2位移(Q2s)曲线、荷载2弹性位移(Q2se)曲线和荷载2塑性位移(Q2sp)曲线分别如1〜2所zjO根据Q2s曲线找出位移变化较大的拐点，以此对应的荷载为每根抗浮锚杆的拔力。求得3根锚杆的平均抗拔力为10818kNnm,将此锚杆的抗拔力做为设计依据。2抗浮锚杆的设计该引水工程泵房坐落在资江球溪河段上游处，占地面积约1174m2•根据设计院提供的地质勘察报告，取水泵房基础持力层为基岩层

3、，其承载力标准值为2SOOkPa,泵房底板采用锚杆抗浮抗倾覆,抗浮锚杆锚固在基岩层中。参考有关锚固工程设计资料，并根据地质勘察报告及历年的观测，取水泵房底板所受到的地下水浮托力为153kN,又由设计院所提供的泵房底板自重为5213kN,所以泵房底板所受到的净水浮力F净=153-5213=10017kN。设计中确定抗浮锚杆截面积采用的抗力分项系数K1为16,而确定抗浮锚杆锚固长度釆用的抗力分项系数K2为19,主要考虑岩体锚固力随岩体不同的分布情况变化，离散性大，因而取较大抗力系数，而钢筋强度则离散性较小，因而抗力系数取小值。抗浮锚杆截面积和长度分别由式(1),(2)确定：K1Nt=Agfy

4、k(1)K2Nt=LaQs(2)Nt=abqf(3)式中：KI,K2为抗力系数；Nt为抗浮锚杆轴向拉力值；a,b为抗浮锚杆在横向和纵向间距；fyk为钢筋强度标准值；La,Qs为抗浮锚杆锚固段长度和单位长度抗拔力。抗浮锚杆拟采用2<28mm螺纹钢，fyk=335MPa,根据前面得出的作用在锚杆上的荷载qf=10017kNnm2,Qs=10818kNFIm,代入式(2)、(3)得出：抗浮锚杆按16mxl6m方形布设时锚固段长度La=415m,考虑到孔口处岩体的扰动等因素，孔深取510mo锚杆设3道船形定位支架，以使其居于孔中。在底板与基础岩层界面之间铺100mm的C10素混凝土垫层既能方便底

5、板的施工又能有效防水。抗浮锚杆的构造如3所示。3结语1）抗浮锚杆用于解决泵房工程抗浮问题是比较经济、合理的方法。2）采用双根锚杆锚固相对于单根锚杆锚固而言，可以减少钻孔深度，从而可以减少工程量，加快施工速度。3）抗浮锚杆受循环荷载作用，要考虑杆体钢筋的疲劳破坏，选用钢筋时应注意钢筋的抗疲劳破坏强度。4）在锚杆设计时，应保证锚杆留有一定安全系数，使杆体能在各种难以预测的情况下不发生破坏。