DL/T 5544-2018 架空输电线路锚杆基础设计规程.pdf

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4.2.1本条规定了锚筋本身的抗拉强度。直锚式基础的锚筋就 是铁塔的地脚螺栓,承台式基础的锚筋为钢筋。地脚螺栓强度可 按现行行业标准《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T5219 计算。

4.2.2本条规定目的是不应出现锚筋从锚固剂中抽出破坏

4.2.2本条规定直的是不应出现铺筋

锚筋在锚固剂内的计算锚固长度.,是指如图4.2.4的h或 2。,如果设置了自由段,应扣除自由段长度。取值不小于构造计算 长度,是指本标准满足第5.0.2条和第5.0.7条。 DL/T5219一2014中规定了有效锚固长度,同时文规定了 构造的最小长度,造成锚杆设计长度成了定值,其他多本锚杆规 范均未采用此概念。本标准取消了有效锚固长度的概念,并在 构造条款第5.0.7条中,给出了锚杠长度范围室外工程施工组织设计(水务大厦),基本上与国内外 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 条。 锚筋与锚固剂粘结强度ta,主要取决于锚筋的外表形状和砂 浆的强度。钢筋与混凝上之间的粘结作用是二者共同工作的基本 前提,是指在钢筋与混凝上两者接触面上分布剪应力,假定该段 。均匀分布。相关规范中,定义与取值范围见表6。

表6相关规范中定义与取值范围

根据审定的专题研究报告《输电线路锚杆基础的设计基本参 数研究》,其岩石锚杆锚筋与细石混凝土间粘结强度标准值推荐如 表7:

表7岩石锚杆锚筋与细石混凝土间粘结强度标准值(推荐

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》GB500862015,锚筋与锚固剂界面的粘结强度属于强度问 题,应采用设计值,其对于a的取值和规定较清晰明确,故本标准 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 25MPa、30MPa、40MPa,分别对应细石混凝土等级C25、C30、C40 和水泥砂浆等级M25、M30、M40

表8GB50086一2015规定的锚固段锚筋与 锚固体间粘结强度设计值(kPa)

参考现行行业标准《岩土锚杆(索)技术规程》CECS22:2005 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》 GB50086一2015,采用2根或2根以上钢筋做锚筋时,考虑界面 的粘结强度降低系数,用$表示,以便与群锚系数专区别。CECS 22:2005规定,取值为0.60~0.85,GB50086—2015规定$,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 如果设置了自由段,应扣除自由段长度。取值不小于构造计算 度,是指满足本标准第5.0.2条和第5.0.7条。 锚杆与岩石间粘结强度计算应考虑下列因素: (1)岩石的坚硬程度;

(2)锚固剂(砂浆或混凝土)标号: (3)孔壁干净程度与施工捣实情况。 由于新技术和新材料大量引进,锚杆锚固剂自前有很多外加 剂(可增加粘结力、产生微膨胀等)。如设计提高参数取值,应 根据现场试验确定选值。 相关标准中岩层、土层中定义与取值范围见表9和表10。

表9相关标准中岩层中动定义与取

续表10序各规范中规范名称h取值(kPa)号h定义黏性黏性砂砾砂《岩土锚杆与±土(N标贯值(N标贯值喷射混凝土硬塑坚硬10~50)10~=40)标准值支护技术规范》50~80~100~100~GB50086—20157012040040050~65~本标准采用的值(推荐)65100本标准不推荐在非黏性土的土层中使用锚杆基础,因此正文中仅列出黏性土的设计参数。根据审定的专题研究报告《输电线路锚杆基础的设计基本参数研究》,T主要依岩层坚硬程度而变化,且各规范数值及变化幅度都较大。但国外大量的试验研究结果也表明,细石混凝和岩石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粘结强度按岩石坚硬程度划分,即按照饱和单轴抗压强度标准值f(MPa)划分,具体其划分可见附录A,T,推荐参数取值如表11:表11输电线路岩石锚杆基础细石混凝士和岩石地基间粘结强度标准值(推荐)极软岩软岩较软岩较硬岩坚硬岩岩石类型(fk≤5)(560)b值(kPa)150~250250~600600900900~15001500~2500大量试验资料表明,锚杆受力时,沿锚固段全长的粘结应力分布是很不均匀的,特别是当采用较长的锚固段时,锚杆受荷初期,粘结应力峰值出现在临近自由段锚固段前端,锚固段下端的相当长度上则不出现粘结应力。随着荷载增大,粘结应力峰值向锚58.

表12相关标准中锚固段长度对粘结强度的影响系数业

4.2.4本条规定了单铺发生岩体剪切破坏的承载力计算。上拨 荷裁作用下,输电线路杆塔岩石基础的实际破坏面呈喇叭形的 面,如图1所示。为计算简化,设计中通常假定这一曲面是中心轴 对称而形成的旋转面,沿曲面的剪切应力处处相等。此时,岩石 基础抗拨承载力T,由册面上应力t形成剪切力的垂直方向分力、 旋转面内岩体重量和基础重量三部分组成。

(c)岩石嵌固基础 图1输电线路常见岩石基础类型及其滑动面模型

但是输电线路实际工程设计中,在天荷载作用条件下,岩石群 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,Ts 取值至关重要。在实际工程中,往往缺乏必要的现场试验结果,通 常般根据岩体条件和工程设计经验,按照《架空输电线路基础设 计技术规程》DL/T5219一2014取值,规范取值变化范围较大。但是 岩体等代极限剪切强度是电力行业的杆塔基础设计地基参数,无 法通过常规地质勘察获取该设计参数,一般需要根据试验结果反算得 到。 中国电力科学研究院先后在广东深圳、浙江舟山、宁夏银川、 甘肃白银(2个场地)等5个场地并展现场试验。试验基础共计10 个,设计为坛子型嵌固基础。其中广东深圳、浙江舟山、宁夏灵武 3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

表14基础尺寸及试验结果

通过整理所有试验基础的抗拔荷载位移线,反算得到岩 石等代极限剪切强度Ts值对部分s取值进行了归纳,如表15所 示。

表15部分现场破坏性试验得到的t值

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/T5219一2014规定的z取值,并进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 度般按照0.3%~0.5%岩石极限抗压强度进行考感。

表16输电线路岩体等代极限剪切强度,标准值(推荐)

安饱和单轴极限抗压强度标准值frk(MPa)

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手试验数据,典型君石锚杆基础群 锚基础试验及其群镭效应分别如图2所示,试验数据整理见表17。 从典型岩石镭杆基础辩锚基础试验及其锚效应试验结果 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,增加锚杆简距对群镭基础承载性能 的提高效果是有限的。本标准参考中国电力工程顾向集团公司 《输电线路锚杆基础设计导则》Q/DG2一T05一2013第6.3.5.1 条提出基本方法,参数建议再试验确定,自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。

(d)强~中分化砾质砂岩 图2群试验数据

表17试验中即)的统计值

注:资料1为《华北地区输电线路岩石锚杆基础试验研究》; 资料2为《灵州绍兴士800kV特高压直流输线路岩石

注:资科1为华北地区酶电线路冠石播杆基研试研究, 资料2为《灵州绍兴士800kV特高压真流输电线路岩石锚杆基础应拥情况汇 根据审定的专题研究报告《输电线路锚杆基础的设计基本 数研究》,岩石条件和锚筋是群锚效应的2个重要影响因紧,而 杆间距并不是特别敏感的影响因素。采用镭杆群锚基础锚孔间 为3倍~4倍锚孔直径时,群锚效应可取0.80~0.85。

资料2为《灵州~绍兴土800kV特高压直流输电线路岩石锚杆基础应用情况汇报》 根据审定的专题研究报告《输电线路锚杆基础的设计基本参 数研究》,岩石条件和锚筋是群锚效应的2个重要影响因紧,而锚 杆间距并不是特别敏感的影响因素。采用镭杆群镭基础镭孔间距 为3倍~4倍锚孔直径时,群锚效应可取0.80~0.85。 4.3.2锚杆布置较密,地层中受力区的重叠会弓起应力叠加和锚 样位移,从使锚杆极限抗拔力不能有效发挥,即为“群锚效应”, 锚杆极限抗拨力会因群锚效应面减小。国内外研究表明,群锚基 础单锚基础中心距越大,群锚基础单锚之间的相互影响越小。 现行行业标准《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T5219 2014指出,由多根锚杆组成的岩石群锚基础,在微风化岩石中,锚 杆间距6不大于锚孔直径的4倍时和在中等风化至强风化岩石 中,间距不大于桩径的6倍~8倍时,应进行群铺基础整体岩石抗 剪承载力设计计算。 4.3.3参考《建筑桩基技术规范》JGJ94一2008中抗拨桩考感群 桩皇整体破坏时的承载力计算方法,桩基规范中考感抗拨系数入, 是相对采用抗压极限承载力计算模式的经验性系数,对于锚杆不 需要考虑该系数。需要注意的是群锚杆的外围周长是指紧贴镭杆

4.4.1虽然复合式锚杆基础的下部锚杆不仅可以提供!

4.1虽然复合式锚杆基础的下部镭杆不仪可以提供竖向抗拨 载力,还对基础抵抗水平力产生的弯矩具有定的抵抗作用,但 为了简化计算,建议只考虑下部锚杆对于基础竖向抗拨能力的 献,且假定锚杆群受力均。

4.4.2公式中k1k2应由试验确定,根据中国电力科学研究院在

龙江、辽宁、江西和安徽等8个试验场地进行的复合式掏挖锚杆 础试验结果,k般在0.70~0.95,k2一般在0.8~1.0,自前 无更丰富的相关性研究成果,以后如有研究进展可以修编完善。 分试验数据见表18。

表18部分掏挖锚杆复合型基础试验中k,和kz的统计值

5.0.1锚筋未端采取锚固措施,般采用弯钩或机械锚固,如一 侧贴焊锚筋、两侧贴焊锚筋、穿孔塞焊锚板、螺栓锚头等加固端头 猎施;锚筋采用地脚螺栓时宜车丝。 家标玩准温辉士结物设

5.0.2锚筋锚入承台的锚固长度按现行国家标准《混凝土结构设 计规范》GB50010一2010中关于钢筋的锚固热行。基本锚固长度 L和锚固长度L。可按下式计算:

5.0.2锚筋锚入承台的锚固长度按现行国家标准《混凝

计规范》GB50010一2010中关于钢筋的锚固执行。基本锚固 L和锚固长度L,可按下式计算

式中.α钢筋外形系数,带肋钢筋取0.14,光圆钢筋取0.16; 5一 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 a、b、c三项,对于锚杆镭入承台段可以同时考虑a、b、 c、d四项。 由于1按上式计算的长度都远小于本标第5.0.7条的构 造长度,所以镭杆镭固段长度一般不用按上式计算,只有锚人承台 段的锚固长度需要满足此要求。 锚筋锚入承台的锚固长度,当纵向受拉普通钢筋末端采用弯 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品的60%。

5.0.3根据现行行业标准《岩土锚杆(索)技术规程》CECS

定值,锚杆抗拨承载力的提高极为有限,甚至可以忽略不计,为此 国内外有关锚杆的标准均规定了适宜的锚固长度范围。以下为几 个工程实例: (1)晋东南~南阳荆门1000kV交流特高压试验示范工程 针对ZBS1、ZBS2、ZBS3直线塔在中风化岩石地基中运用了7基 锚杆基础,锚杆长度为4.5m。 (2)向家坝一上海、锦屏一苏南、播扎渡送电广东特高压直流 工程岩石镭杆基础的锚杆长度般取值为6.0m,向家坝一上海特 高压直流工程土层锚杆的锚杆长度取值为7.0m。 (3)灵州一绍兴土800kV特高压直流输电线路的锚杆基础设 计原则为锚杆最小长度不宜小于3m,岩石整体剪切破坏计算中锚 杆有效锚固长度取值不宜大于6m(对于耐张塔等荷载较大的塔 立,可适当增加)。 (4)浙北福州1000kV特高压交流锚杆基础设计原则建议 镭杆有效锚固长度取2.5m,工程实际锚杆长度取值3.5m。 本条对锚杆锚固长度的限制,基本上与国内外相关标准的规 定相一致:并参照《电力工程高压送电线路设计手册》(中国电力出 版社,2002年版)中有关规定根据岩石风化程度划分。国内标准建 议的错杆铺固长度见表2 拍固长度见表艺艺

表21国内标准建议的铺杆锚固长度

表22国外标准规定的锚杆销固长度

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: 或岩体中存在不利组合结构面,锚固深度过浅时被拨出的可能性 增大。 本条规定上限值主要是考虑到锚人岩层的锚固长度达到一定 长度后,再增加锚固长度对提高锚杆的承载力意义不大。若仍无 法满足设计要求,应采取改善镭固段岩体质量(如固结灌浆处理) 扩大锚固体直径、增加锚杆根数等技术措施解决,前不建议只采用 增加锚筋长度的做法。 5.0.8岩石基础的防风化保护层,对岩石基础的长期运行,是 个重要的构造措施。在浇制防风化保护层前,定要将保护范围 内的杂物、泥土清除干净,还应注意排水,避免岩石基础地表积水。 5.0.9压力注浆孔口可采用混凝土或其他材料和设备密封,应根 据注浆压力设置。

6施工、试验及检测要求

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 地、道路交通、水电供应、原材料采购地、气象条件等,并根据设计 要求、地基条件和环境条件,合理选择施工设备、器具和工艺方法: 制定施工方案,并进行安全技术交底。 6.1.2施工前,应熟悉设计图纸和地质勘探报告,了解工程特点、 设计要求、工程地质条件,复核地下障碍物情况。发现与勘测设计 资料不符时,应及时反馈

设计要求、工程地质条件,复核地下障碍物情况。发现与勘测设讠 资料不符时,应及时反馈

100mm;钻头直径不应小于设计钻孔直径3mm;钻孔轴线的偏余 率不应大于锚杆长度的2%;钻孔深度不应小于设计长度,柜不官 大于设计长度500mm;全长粘结性杆体插人孔内的深度不应小= 锚杆长度的 95%,见表 23。

表23CECS22:2005锚杆工程质量检验标准

B50086一2015锚杆工程质量检验与盟

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/DG2一T052013施工要求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0~十20mm,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

表25Q/DG2—T052013锚筋质量要求

6.2.1 锚杆基础基本试验是锚杆性能的全面试验,回的是在输电

杆基础基本试验是锚杆性能的全面试验,的是在输电 施工图设计前确宝错杆极限承裁力标准值销赶设计参

6.2.1锚杆基础基本试验是锚杆性能的全面试验,回的

数(如 T、、)和施工工艺等,为设计提供计算参数的试验

可只做不少于3根的一组试验,若地层性态相差较大,则应根据

锚杆试验的主要目的是确定锚固体与岩土体的粘结强度、岩 土体锚固强度和验证锚杆设计参数和施工工艺的合理性,因而锚 杆的破坏应控制在锚固体与岩土体间。通常,锚筋的强度设计是 可控因素,视具体试验目的不同,可适当采用强度更高的牌号、种 类或截面尺寸更大的锚筋。对于基本试验的最大试验荷载,国内 不同的规范给出的标准有一定的差异性。本条从架空输电线路锚 杆的要求出发,在确定锚杆设计参数时,为避免锚筋拉力不足以及 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, 允许基本试验增加锚筋的强度。

表26备标准规定的最大试验荷载

6.2.5本条从锚杆持力层的性质,以及群锚杆在本条所针对持力 层中的受力特性出发,指出在全风化、强风化的岩层及土层时,宣 进行群锚抗拨十水平复合受力试验。这是因为群锚杆在持力层相 对较软的情况下,其受力与单锚杆试验受力存在以下三个方面的 差异: (1群锚中的单销杆同时受抗拨力时各单错杆对周围岩体的

影响范围存在互交叉的现象; (2)群锚杆在受上拨力时,由于单个锚杆受力存在不同步的情 况,因而会导致应力集中,从而影响群锚的承载力; (3)群锚在受抗拨力的情况下,也会受到水平荷载反复影响。 根据糯扎渡一广东土800kV特高压直流输电线路工程锚杆的试 验检测结果,在强风化的软质岩中,群锚抗拔试验的单锚平均承载 力约为单锚抗拔试验承载力的80%,群锚抗拔十水平复合试验的 单锚平均承载力约为单锚抗拔试验承载力的70%。因此采用单 锚抗拨基本试验时的承载力进行群锚杆设计时,则会存在定的 安全隐惠。 2前国内 五试新无租规宗因此

本条基于群锚基础受力近似于基桩,故本条参照现行行业标准《建 筑基桩检测技术规范》JGJ106“单桩竖向抗拔静载试验”和“单桩 水平静载试验”执行。

6.3.1工程验收阶段进行的试验为验收试验,其国的是检验

.. 施工质量是否达到设计要求而进行的试验。 本条根据架空线路锚杆应用的实际情况,规定了锚杆验收 试验的最大加载取值。检测时,既要检验锚杆是否可以满足设 计荷载的要求,文不能超过锚筋本身的抗拉强度,还不宜超过镭 籽抗拨承载力极限标准值的75%,由于本标准锚杆安全系数对 于悬垂塔、感垂转角塔、耐张转角分别为2.0、2.2、2.5,因此参 考国内相关规范的取值,检测荷载确定为取荷载效应基本组合 上拨力的设计值(为标准组合上拨力的1.35倍),既满足工程 承载力要求,又反映了锚杆的承载力储备,且检测值不超过锚杆 理论极限承载力标准值的75%,定程度上减少了检测过程对 工程锚杆承载力的影响。国内相关规范对此的相关要求具体见 表27。

表27国内相关标准验收试验相关规定

注:N.销杆拉力设计值 Nak相应于作用的标准组合时错杆所受轴向拉力; N一一销杆轴向拉力设计值。

注N.销杆拉力设计值

锚杆自由杆体长度理论弹性伸长值的80%,且应小于自由杆体长 度与1/2锚固段之和的理论弹性伸长值。本标准鉴于架空输电线 路锚杆基础的重要性和特殊性,对锚杆验收合格标准进行了更为 严格的规定,以确保架空输电线路的安全,

建设项目水土保持技术规范》GB50433及相关规定提出本条文: 要求合理设计塔位施工基面,保护自然环境,防止水土流失,少开 塔位施工基面以减少弃土和边坡的防护,降低工程造价。

A.0.1本条规定了初步设计阶段与施工图设计阶段锚杆基础勘 察工作重点和基本要求。初步设计勘察应在可行性研究的基础 上,按拟选的路径方案并展岩土工程勘察工作,初步选定可能采用 错杆基概的区段;施工图设计勘察应在初步设计勘察的基础上开 展详细的勘察工作,为确定锚杆基础塔位、基础设计及其有关环境 整治提供资料和岩土工程分析评价。体现循序渐进,由浅入深的 原则。 A.0.4本条规定了不同地基类型、风化程度或状态的岩土勘察 深度。该深度的确定主要依据电科院、中南院、华北院等单位提供 的锚杆基础试验成果,以及已投产运行输电线路锚杆基础的实际 经验。 A.0.7本条规定了锚杆基础勘察成果除满足常规线路勘察规范 要求外,尚应满足锚杆基础设计的要求,体现了锚杆基础勘察的特 点,与锚杆基础设计密切相关。 A.0.8~A.0.11这些条款提出了岩右坚硬程度、岩体完整程度、 岩体基本质量等级、君石风化程度划分的具体要求,这些要求是在

A.0.8A.0.11这些条款提出了岩石坚硬程度、岩体完整程度、 岩体基本质量等级、君石风化程度划分的具体要求,这些要求是在 综合国家标准的相关内容后提出的,并与之保持一致,方便查我和 应用。

附录C单锚抗拔试验要点

C.0.1本条规疑广单铺抗拨基本试验的加荷等级和位移观测 时间。基本试验对锚样施加循环荷载是为了区分锚杆在不同的 等级荷载作用下的弹性位移和塑性位移,以判断锚杆参数的合理 性和确定锚杆的极限拉力。国内相关标准规定的镭杆基本试验加 荷等级与观测时间见下裴。本条基于架空线路锚杆的特点,对加 荷分级及循环次数进行相应调整,共进行8个循环xx人行钢天桥施工组织设计,每循环的初始 荷载均为最大试验荷载的10%,每循环的最大加载分别为最大试 验的30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%,因试验连 续进行,故前个循环卸裁的最后级即为下一个循环的初始荷 载,见表28

表28国内相关标准基本试验分级加荷数值

注AsJk错杆杆体极限承载力

注:AsJak错杆杆体极限承载力 T,最大试验荷载/预估破

《岩土锚杆(索)技术规程》CECS22:2005中的关于锚杆抗 试验的加荷等级和观测时间见表29。

表29锚杆极限抗拔试验的加荷等级和观测时间

注:1第五循环前加荷速率为100kN/min,第六循环的加荷速率为50kN/min; 2在每级加荷等级观测时间内,测度位移不应少于3次; 3在每级加荷等级观测时间内,错头位移增量小于0.1mm时,可施加下级 荷载,否则应延长观测时间,直至错头位移增量在2h内小于2.0mm时,方 可施加下一级荷载。

JTT805-2011 邮轮码头登船桥现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB50330一2013中 关于锚杆抗拔试验的加荷等级和观测时间见表30

基本试验多循环张拉试验的加荷模式

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