YB/T 4659-2018 抗浮锚杆技术规程

YB/T 4659-2018 抗浮锚杆技术规程
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标准编号:YB/T 4659-2018
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资源大小:78.6M
标准类别:建筑工业标准
资源ID:207791
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YB/T 4659-2018标准规范下载简介

YB/T 4659-2018 抗浮锚杆技术规程

表5钢绞线主要物理力学指标表

【注:钢绞线弹性模量Es一般可取195GPa,必要时可采用实测值

4.2.3·环氧涂层等防腐材料显著降低了筋体与岩土体的黏结强 度,故使用前应进行专门试验以确定实际黏结强度及锚具效率。 无条件时也可采用基本试验替代。预应力锚杆的筋体一般采用 金属材料,当采用FRP(fiberrenforcedploymer纤维增强型聚合 物)或GFRP(glassfiberrenforcedploymer玻璃纤维增强型聚合 物)等非金属材料时,应采用专用锚夹具及张拉设备并经过相应 试验后方可采用。对于环氧涂层筋体GB/T 51189-2016 火力发电厂海水淡化工程调试及验收规范(完整正版、清晰无水印),通常可将环氧涂层除净。 锁定后将锚头密封于基础结构中。 4.2.4本条规定主要参照《混凝士结构耐久性设计规范》(GB/T 50476)等标准。水泥是决定抗浮锚杆防腐性能的重要因素之一, 主要应根据土壤及地下水对混凝土及筋体的腐蚀性选用不同种 类的水泥,而强度等级通常不是主要因素。《混凝土结构耐久性

论在强度上还是化学稳定性上都很弱,儿乎所有的化学腐蚀都与 之有关,在压力水、流动水尤其是软水作用下易被溶析,是浆体结 石抗腐蚀的薄弱环节,不应在化学腐蚀环境单独使用,应根据化 学腐蚀种类选择加人适合的及适量的矿物掺合料。水泥强度较 高时镭杆干缩较天,对耐久性不利,不宜太高。采用早强水泥有 利于施工工期。火山灰质硅酸盐水泥拌制的砂浆可泵性相对差 一些,故无经验时应通过可泵性试验确定砂浆配合比。

论在强度上还是化学稳定性上都很弱,儿乎所有的化学腐蚀都与 之有关,在压力水、流动水尤其是软水作用下易被溶析,是浆体结 石抗腐蚀的薄弱环节,不应在化学腐蚀环境单独使用,应根据化 学腐蚀种类选择加入适合的及适量的矿物掺合料。水泥强度较 高时锚杆干缩较天,对耐久性不利,不宜太高。采用早强水泥有 利于施工工期。火山灰质硅酸盘水泥拌制的砂浆可泵性相对差 一些,故无经验时应通过可泵性试验确定砂浆配合比。 4.2.6本条规定主要参照《普通混凝土用砂、石质量及检验方法 标准》(JGJ52)及《建设用砂》(GB/T14684)。砂公称粒径 2.5mm对应的方砂筛筛孔边长为2.36mm,泥指天然砂中公称粒 经小于80um的颗粒,右粉指机制砂中公称粒径小于80um的颗 粒,泥块指砂中原公称粒径天于1.25mm、经水浸洗、手捍后公称 粒径小于630um的颗粒,轻物质指砂中表观密度小于2000kg/m 的物质。关然砂资源日益遗乏,为了充分利用自然界有限资源: 鼓励采用机制砂(也称人工砂)、机制砂与关然砂的混合砂。 4.2.7混凝土中的氯离子渗透到钢筋表面,会导致混凝土结构中 的钢筋发生电化学锈蚀,进而导致结构的膨胀破坏,故不应使用氯 盐配制的外加剂。在水的作用下,无机盐早强剂中的有害离子易在 混凝土中迁移,使得这些离子在混凝土结构中分布不均,容易导致 混凝土性能的劣化及加剧筋体的锈蚀,故无相关经验时不宜采用。 硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐可能会引起筋体的应力腐蚀和晶格腐蚀, 为安全起见不宜使用。拉力型及非预应力锚杆的黏结段处于受拉 伏态,易产生拉裂缝,引气剂、引气减水剂等引气类外加剂可能会降 低黏结段的抗拉强度,使裂缝加大,从而导致锚杆耐久性能劣化。 对于预应力锚杆,黏结段加入引气类外加剂后徐变可能会加大,造 成应力损失,故经验不丰富时不宜采用弓引气类外加剂。抗浮锚杆通 常部分或全部位于地下水位以下,地下水会造成浆液稀释,浆液凝 结时间越长越不利,故不宜加入缓凝类外加剂

4.2.6本条规定主要参照《普通混凝土用砂、石质量及检

标准》(JGJ52)及《建设用砂》(GB/T14684)。砂公称粒径 2.5mm对应的方砂筛筛孔边长为2.36mm,泥指天然砂中公称粒 径小于80um的颗粒,右粉指机制砂中公称粒径小于80um的颗 粒,泥块指砂中原公称粒径大于1.25mm、经水浸洗、手捏后公称 粒径小于630um的颗粒,轻物质指砂中表观密度小于2000kg/m 的物质。关然砂资源日益遗乏,为了充分利用自然界有限资源 鼓励采用机制砂(也称人工砂)、机制砂与天然砂的混合砂、

的钢筋发生电化学锈蚀,进而导致结构的膨胀破坏,故不应使用氯 盐配制的外加剂。在水的作用下,无机盐早强剂中的有害离子易在 混凝土中迁移,使得这些离子在混凝土结构中分布不均,容易导致 混凝土性能的劣化及加剧筋体的锈蚀,故无相关经验时不宜采用。 硝酸、亚硝酸盐、碳酸盐可能会引起筋体的应力腐蚀和晶格腐蚀: 为安全起见不宜使用。拉力型及非预应力锚杆的黏结段处于受拉 状态,易产生拉裂缝,引气剂、引气减水剂等引气类外加剂可能会降 低黏结段的抗拉强度,使裂缝加大,从而导致锚杆耐久性能劣化。 对于预应力锚杆,黏结段加入引气类外加剂后徐变可能会加大,造 成应力损失,故经验不丰富时不宜采用引气类外加剂。抗浮锚杆通 常部分或全部位于地下水位以下,地下水会造成浆液稀释,浆液凝 结时间越长越不利.故不官加入缓凝类外加剂

4.2.8矿物掺合料可改善浆体结石的性能,提高耐久性,但给

寿命。引起砂浆中碱集料反应应具备三个条件:一是有水泥中一 定数量的碱性物质,二是砂中有一定数量的碱活性骨料,三是潮 湿或水环境。最大碱含量不超过3.0kg/m3的规定引自《混凝土 结构设计规范》(GB50010)。本规程中抗浮锚杆杆体几乎不与浆 体直接接触,故对浆体中的氯离子含量要求无需太高。

4.2.11本规程中的护管包括了内外套管、无黏结筋体的护

4.2.12润滑脂性能应符合下列规定:1在设计使用温度范围及 使用期内,物理及化学稳定性良好,高温不流尚、附着能力强,低 温不变脆变硬,抗氧化稳定性好,张拉过程中不开裂;2)不透水、 不吸湿、防水防潮性能良好;3)防腐蚀性能良好;4)润滑性能良 好,摩擦系数小,不对杆体的自由变形产生限制和不食影响。各 种钢构件防腐涂料性能可参见《建筑用钢结构防腐涂料》。 4.2.13本条列举这些配件可能与筋体直接接触.如采用金属材

4.2.13本条列举这些配件可能与筋体直接接触,如采用

料制作,易与筋体之间产生双金属锈蚀,故不宜采用。拉力型镭 纤采用单独端帽较多,如现场加工采用金属材料制作容易一些 但要按本规程所确定的原则进行防腐处理。锚具罩一般有强度 及密封要求,使用塑料制品不太容易满足。 4.2.14承载体又称内锚头,采用金属制作时,外表应涂刷防腐 材料,满足耐久性要求。

4.2.14承载体又称内锚头,采用金属制作时,外表应涂刷防魔

4.2.15防水材料应具有良好的黏结性及湿固化性,

4.3.1一般认为,结构构件的耐久性受三方面因素控制,即腐 蚀、疲劳及蘑损。抗浮锚杆深埋于地下,主要承受静荷载及变化 较为缓慢的不规则周期性荷载,磨损与疲劳问题通常并不重要 (已知明确承受较高变频及变幅水浮力荷载情况除外),且通常在 结构构件的承载力(强度)设计时已予考虑,故耐久性主要体现为 筋体的锈蚀及浆体的腐蚀。对一些失效后果不太严重或易于维 修的工程,锚杆失效时再维修或再加固,可能比采取更多的防腐 措施对工程更有利。 4.3.3本规程中的锚杆防腐设计适用于常见工作环境,不涉及 高压高湿高温环境、电磁环境、辐射环境以及极端恶劣直然环境。 抗浮锚杆常见工作环境类别按其对金属筋体及浆体结石的腐蚀 机理可划分为5类,见表6,

表6抗浮锚杆的环境类别

行专项技术研究及专家论证,必要时应进行现场试

护层内以阻止环绕在锚杆周围的地下水及潮湿气体的侵入。

护层内以阻止环绕在锚杆周围的地下水及潮湿气体的侵入。防 护原则对镭杆的各部分均适用,但在锚固段、自由段及锚头的细 节处理有所差别。 1欧美日标准指出,双层防腐自的是用外层保护内层,即外层 防护提供了额外保障,内层被外层保护以防在筋体组装及安装过程中 损伤。可靠的单层防护通常能够满足工级防腐需求,但考虑到国内现 场施工质量不是很可靠,本规程仍要求工级防腐时采用双层保护层。 2防腐保护层可分为三类:1)护管保护层,包括无粘结钢绞 线以及护套、套管、波纹管和过渡管等各种隔离护管,护管内应充 填润滑脂、浆体或树脂等材料;2)防腐涂料保护层,包括环氧涂层 钢筋及钢绞线,以及筋体、锚具、钢垫板、金属承载体、分压板及端 帽等金属构件表面敷涂的防腐涂料;3)浆体保护层,包括镭杆杆 本波纹管内的预注浆体、压力型锚杆的浆体以及筋体自由段的锁 定后注浆或锁定前预注缓凝浆体。 3锚固段的浆体结石受到应力作用后容易产生裂缝,完整性 不能得到保证,故通常不能单独作为保护层,但在注浆质量(主要指 完整性)能够得到保证耳裂缝宽度较小(一般认为不超过0.1~ 0.2mm)时,可作为保护层。故:1)非黏结段(包括筋体自由段及 张拉段)如果设置了止浆塞使其没有被浆体包裹,可在筋体张拉 锁定后,进行后注浆防腐,此时浆体可作为保护层。有经验时,也 可张拉之前在筋体自由段注入缓凝浆体替代后注浆;2)压力型锚 杆的浆体通常处于受压状态,不产生裂缝,可作为保护层;3)欧美 标准认为,波纹管包封内的带肋钢筋能够控制结石裂缝的出现频 率及裂缝宽度小于0.1mm,有标准认为钢绞线也可达到此效果: 故在这种情况下浆体可作为一层保护层。但波纹管内浆液应在 工厂或租当手工厂的环境下预先注入,因为现场注浆质量难以保 证。国外规范中预注浆体厚度一般为5~10mm。囊袋内注浆可 在现场进行;4)现场经验表明,被一定厚度的水泥土包裹时,浆体 结石裂缝可受到有效控制,此时浆体可作为保护层,经验表明水

垫板的中孔及锚孔的空隙均应充

10 锚杆防腐具体作法可参见图2。

10锚杆防腐具体作法可参见图2。

图2错杆防腐作法示意图

易在安装过程中破损,此时应对筋体采用双层保护且外层较为 硬,且的是保护内层的完整性。

4.4锚固节点与防水要求

4.4.1不同防水等级的地下结构工程防水设防要求与措施不 司,抗浮锚杆锚固节点作为结构体系的一部分,应对其进行防水 等级划分并与地下结构防水等级匹配。《地下工程防水技术规 范》(GB50108)根据不同结构防水标准对地下结构防水等级共分 为4级,2015年修订版征求意见稿中地下结构防水等级调整分为 3级。另外,镭杆本身的防水已经在防腐作法中综合考虑。 4.4.3表4.4.3所示防水措施为综合目前国内工程抗浮锚杆锚 固节点防水措施常用做法,并参考《地下工程防水技术规范》(GB 50108一2015)征求意见稿6.7.5条“抗拨锚杆防水应符合下列规 定”相关内容确定。防水构造简图为示意图,图示防水措施可根 据防水等级等具体情况选用。对需要穿过地下结构底板的预应 力锚杆,在高水位条件下,仅仅依靠锚固节点防水加强措施,严格 满足一级防水等级时有一定难度,必要时可在结构底板以上设置 排水层及防渗沟。 非预应力锚杆防水作法示意图中,没有列人国内很多工程中 常用的盆式开挖。盆式开挖主要目的是为了防水施工前完善锚 汗浆体端头形状以便涂刷防水涂料均方便,但较为繁琐、费时 费工,施工中可根据具体情况,在满足锚杆顶部防水措施施工质 量情况下自行选择开挖方式,本图仅为示意。锚杆浆体项部采用 的防水涂料目前一般为水泥基渗透结晶型防水涂料,在有相关经 验或试验验证情况下也可采用其他类型防水涂料,防水涂料与柔 性防水卷材共同结合使用时应具备相容性,

5. 1 作用与作用效应

成连通水膜,黏滞作用就会消失。还有,底板如果有轻微上浮或 因地基土沉降而脱空,这在工程中通常是难以避免的,黏滞作用 也会消失。

5.2.2、5.2.3由于岩土参数及施工效果的不确定性很天,锚固 本抗拨承载力只能通过现场试验最终确定。无其对于扩体锚杆, 按目前已有的设计计算理论,计算结果可能与实际相差数倍,故 本规程不推荐扩体锚杆抗拨承载力估算公式。非预应力锚杆应 用于岩层之外的地层时,在往复变化的水浮力荷载作用下,基础 结构近端锚杆锚固体倾向于逐步与周围土体脱开、黏结力向锚固 本远端转移,同时产生不可恢复的塑性变形,此时按锚杆全长计 算承载力是不符合实际受力状态和不安全的,实际设计中应预留 一定长度的锚固段不参与或部分参与承载力计算是偏于安全的, 同时,当锚固体前端与周围岩土体脱开后的剩余锚固长度仍然足 以提供抗浮所需承载力时,脱开的部分则可以作为事实上的锚杆 自由段对后续的锚杆变形产生有利影响。另外,抗浮锚杆往往在 基坑底施工,土层通常会有一定量的隆起而强度降低,且非预应 力锚杆锚固体在孔口附近上覆土厚度不足,这些原因将导致黏结 强度降低。考虑到预应力锚杆锚固段上覆土4.0m的厚度要求, 本条规定非预应力锚杆不参与承载力计算的锚固段长度不宜小 于4.0m,即锚固体与地层间的黏结强度取0。基本质量等级工~ 川级的岩石锚杆受力作用与破坏机理不同于土层锚杆,可不受 4.0m的限制;基本质量等级IV~V级的岩石锚杆则适当考虑强 度折减。 一些标准中建议了锚固体与地层界面黏结强度fk的经验 值。这些经验值固然极为宝贵,但通常带有很大的不确定性,本 规程推荐的相关建议值如表7所示。

表7浆体与地层黏结强度标准值f及 浆体强度侧限增大系数n

续表7岩土的状态黏结强度浆体强度侧限岩土层种类或密实度标准值fb/kPa增大系数极软岩200~3502.9~3.9软岩350~8003.9~5.9岩石较软岩800~12005.9~6. 6较硬岩1200~16006.6~8.8坚硬岩1600~30008.8~11.0注:1表中数据适用于常压灌浆,土层中采用二次简易高压注浆时有一定提高,采用分段高压劈裂灌浆时可明显提高;2采用泥浆护壁成孔工艺时,数据应适当折减;3采用套管护壁成孔且灌浆时钻孔内无积水时,数据可取高值;4砂土中细粒含量超过总质量的30%时,数据应适当折减;5对有机质含量为5%~10%的有机质土,数据应适当折减;64锚固段长度大本规程表4.6.5推荐长度时,数据应适当折减;粉土的密实度分类应符合《岩土工程勘察规范》(GB50021)的有关规定。表7中数据黏性土、粉砂、细砂、中砂、粗砂项主要参考了《建筑基坑支护技术规程》(JGI120),砾砂项主要参考了《岩土锚杆与喷射混凝士支护工程技术规范》(GB50086)、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330)及《建筑基坑支护技术规程》(JGI120),碎石士项主要参考了《建筑边坡工程技术规范》(GB50330),岩石项主要参考了《建筑边坡工程技术规范》(GB50330)、《岩七锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086)及《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22:2005)。经验表明,相对于边坡、基坑等锚杆工程而言,土层中抗浮锚杆验收不合格的概率更高一些。分析认为主要原因可能有:1)和抗浮锚杆的施工条件及施工质量有关。抗浮锚杆几乎都是竖直向下布置的,而在边坡、基坑等工程中,锚杆大致水平布置或倾角较小。抗浮锚杆角度垂直,施工质量较难保证:①抗浮锚杆所在地层的地下水位通常较高,施工时几乎都是在水96

下作业,成孔时容易在孔壁上形成泥皮影响黏结强度;②抗浮锚 杆儿乎都是竖向的,钻孔液、地下水及泥渣等需垂直向上排出,相 对困难,清孔质量较难保证;③灌浆时钻孔内往在已积水,需要用 浆将之置换,灌浆质量较差。2和土拱效应有关。钻孔是竖真 向下的,与士层重力方向、即最大主应力方向同向,而在边坡、基 坑等工程中,钻孔天致水平或倾角较小,与最小主应力方向大致 同向。推测土体受此影响,土拱效应在竖向与水平向开展的强弱 程度有所不同,竖孔比水平孔的土拱效应更强一些,孔壁对锚固 体的约束更弱一些,故界面黏结强度更低一些。3)和坑底土体回 弹有关。抗浮锚杆几乎都在基坑底施工,随着基坑土方被逐步挖 除,坑底土体随应力释放向上回弹,土体物理力学性状变差,提供 的黏结强度降低。 自前相关规范中推荐的锚杆与土层的界面黏结强度,儿乎都 是从边坡及基坑镭杆工程得到的经验,相对较高,按其设计计算 得到的极限抗拨力也相对较高;但抗浮锚杆的实际黏结强度及极 限抗拨力要低一些,故验收不容易合格。故本规程推荐的土层界 面黏结强度值相对各标准来说比较低一些:岩石锚杆通常不存 在这个问题。 镭杆越长可获得的承载力越高这一结论仅在锚杆有效长度 范围内近似成立,故本条规定地层中锚固体总长度不宜超过有效 锚固长度。 5.2.4一方面,荷载分散型锚杆的单元锚杆的有效锚固段长度 通常比普通锚杆的长度要短一些,黏结强度的发挥效率更高 一 些,故实际承载力通常会大于按本规程式(5.2.1)的估算结果;另 共垫八批红出工单一国科注产世上

5.2.4一方面,荷载分散型锚杆的单元锚杆的有效锚固段长度

些,故实际承载力通常会大于按本规程式(5.2.1)的估算结果;另 方面,荷载分散型锚杆由于单元锚杆锚固体黏结应力的扩散与 叠加作用,总抗拨承载力通常小于各单元锚杆抗拨承载力之和, 降低幅度与各锚固体所处地层、相互位置关系及浆体质量等多种 因素相关,自前业界尚无成熟折减经验;两种作用结果可在一定 程度上相互抵消,故初步设计时荷载分散型锚杆总承载力可取按 本规程式(5.2.1)计算得到的单元锚杆抗拔承载力之和。

5.2.5安全系数1.15已经包含了筋体由多根钢筋或钢绞线组 成时彼此间受力不均匀的不利影响及构件重要性系数,且能够 满足验收试验要求。 5.2.6对于非预应力锚杆及普通拉力锚杆,由于黏结段较长,筋 本从锚固体中的拨出并不是一个重要问题。但岩层锚杆及土层 中黏结段较短的分散拉力锚杆,发生筋体拨出破坏的风险较大。 筋体的环氧涂层会显著降低筋体与锚固体的黏结强度,黏结段较 短时筋体拔出破坏的风险也较大。但业界这些方面的研究成果 并不多,已有的成果天多来源于钢筋混凝土,正如BS8081:1989 所言,预应力锚杆的不少经验都是来源于混凝土。然而锚杆的施 工环境与钢筋混凝土有较天不同:混凝土中的钢材处于手净、干 燥状态,加上混凝土的振捣密实,使两者间有良好的黏结;但锚 杆,尤其是抗浮锚杆,锚固体在孔内注浆形成时,钻孔内的积水通 常排不于净,土层钻孔内还会存留有泥浆,筋体置放到钻孔中时, 筋体表面沾水沾泥,浆体亦无法振捣,两者之间很难形成良好的 黏结,故直接使用钢筋混凝土的成果是不安全的。锚杆还有一些 特殊情况,如环氧涂层筋体与水泥土的黏结以及筋体上设置分压 板等,还没有较为成熟的理论研究成果或经验值,只能进行现场 试验确定。本条充许初步设计时采用一些理论公式及成果进行 古算,但最终应通过试验确认。也正因为筋体与锚固体间黏结强 度的不确定性较天及研究成果不是很成熟,本条采取了2.0这个 较大的安全系数。单靠筋体黏结长度不能满足本条规定的安全 系数要求时,可在筋体上设置分压板以增加黏结力。另外,锚固 体与筋体的黏结段在工厂内预制时,能够达到钢筋混凝土的施工 条件,筋体的黏结长度按混凝土结构中的钢筋或钢绞线的锚固长 度即可。 《高压喷射扩大头锚杆技术规程》(JGJ/T282)提供的筋体与 锚固体极限黏结强度标准值为:螺纹钢筋1.2~1.8MPa,钢绞线 为1.8~2.4MPa;《混凝土结构设计规范》(GB50010)中筋体环氧 树脂涂层大致把黏结强度隆低了20%:《岩士锚杆(索)技术规范》

(CECS22:2005)提供了筋体与浆体的黏结强度标准值;《岩土 纤与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086)提供了筋体与浆 体的黏结强度设计值如表8所示

表8钢筋、钢绞线与灌浆体之间的黏结强度设计值fb(MPa)

5.3.1、5.3.2本验算为基础下针对整体布置时的群锚,在存在 群锚效应并呈整体破坏情况时的整体抗浮稳定性验算。 图5.3.1所示计算模型与传统模型相比,做了3点改进:1)传 统计算中半锥角取30°~45,本规程取30。因锥体体积通常较 小,此简化对安全系数影响很小。锚杆纵横间距不等时,可折算 为正方形计算。2)对锚杆抗浮计算深度进行了限制。锚杆抗拨 力有长度效应,超过了有效长度以后的岩土体产生的有效抗力迅 速减弱,稳定破坏模式可能不再为锥体破坏,图示模型可能不再 适用,故规定了锚杆计算长度。3)国内外标准一般都要求预应力 锚杆间距不应小于1.5m、自由段不少于4m,此时预应力锚杆仅 采用锥体内的岩土体重量抗浮就能够满足安全要求,本规程试算 了几十例岩土层预应力锚杆,表明安全系数通常都较大。土层内 及√级岩层内非预应力锚杆的情况类似,因为长度较长,本规程 试算了儿十例,表明安全系数通常也都较天。但工~NV级岩层中 的非预应力锚杆情况不同,此时锚杆长度有时较短,密度有时也 较大,如果仅采用锥体内的岩土体重量抗浮,有时存在看一定问 题。本规程对30例I~IV级岩层抗浮锚杆工程的统计结果表 明,如果按传统计算模型只把锥体内的岩土体的重度作为抗浮 力,计算结果如表9所示,有16例、53.3%的抗浮稳定安全系数 小于1.0,但实际上仅有3例上浮,11例没有上浮,说明这种作法 过于保守,与工程实际的符合性较差。故在这种情况下,应该适 当计取锥体破裂面上的抗拉力。即,抗浮力除了锥体内岩土体自 重外,锚固段所处区域岩体基本质量等级工~班级的岩层锚杆还 计取了破裂面的抗拉力R。有些文献建议计取群锚侧壁的摩阻 力作为抗力,本规程认为这种作法经验不多,将之忽略对于工程 偏于安全,故不考虑。 表9所示对全黏结岩层锚杆案例的计算结果表明,锥体破裂 面上的抗拉力可取岩体结构面的黏聚力c,简单易行。因为公式

99°0S06TS9°019°008'T98089092'T85'TS8'T98'T02062°080d845.45.8860%R8"822'691"8T2'28130'0*69元'0262°988°S9'TOT0'982CO'TcO'T2906998°062'TST'898°062'T1218OS4200082800°OST0000%0025SST098008岩6表微微微强度8800018200°00℃882i832i31458982800806'09'T09811122i11112i090900600'T29001001122i112i例号349O122545案编101

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中抗拉面按平面计算而模型中为斜面,实际抗拉强度并非仅结构 面抗拉强度而是结构面与岩块的综合强度,即岩体抗拉强度,没 有计算群锚体外围的抗剪强度等原因,抗拉力仅计取c值是偏于 安全的,岩体抗拉强度数倍于结构面抗拉强度,故本条公式计算 结果是偏于安全的。尽管如此,公式仍计取了荷载分项系数1.1, 以便于与其他标准接轨及相互印证。按本规程计算模型及公式 计取厂破裂面的抗拉力后,有9例抗浮安全系数小于1.0,而该9 个案例要么锚杆太短,要么间距太密,都是工程中应该避免的,其 中有3例发生了上浮事故。这说明,按本公式计算结果能够对锚 杆抗浮稳定起到积极的预防作用。另有其他计算结果表明,V级 岩体锚杆及土层锚杆因长度较长,抗浮稳定安全系数较高,计取 抗拉强度与否儿乎不对设计计算产生实质性影响。NV级岩体锚 杆情况较为复杂,为安全起见,无经验时建议不计取

5.4.1锚杆的抗拉刚度为共同作用计算分析的重要参数之一 应由现场试验确定,可取基本试验曲线上浮力标准值与试验初始 荷载之间曲线段的割线模量。

5.4.2预应力抗浮锚杆锁定荷载应控制为锚杆拉力标准值,

求在整个设计基准期内锚杆不会因上浮力荷载变化而产生新的 附加变形(锚杆其他预应力损失除外),从而符合基础结构的承载 力与使用极限状态设计要求。预应力锚杆初始预应力应作为施 加在基础结构构件上的集中荷载,对基础结构进行承载力与变形 验算,

5.4.3抗浮锚杆锁定工作最好在主体结构施加一定荷载后进

行,以减少建筑物荷载作用下基础沉降变形对抗浮锚杆拉力的 弛效应。

荷载越大损失越大,且与锚夹具类型、型号、筋体特性等相关,故 锁定荷载较大时最好进行持有荷载试验以检查损失情况。计划

执行5.4.5条规定时本条也可不执行。 5.4.5锚杆锁定后有短期荷载损失,时间越长损失越大,群镭效 应越严重损失越天,故整体张拉锁定完成后最好能够进行持有荷 载试验以检查荷载损失情况。经验表明,一般情况下,锚杆锁定 后的1~3d内荷载损失较大,7d后基本趋于稳定,故锚杆整体锁 定后的持有荷载试验宜在7d后进行。5.4.4条主要目的是检验 锚夹具的效率,而本条主要目的是检验整体锚固系统的效率

6.1.2本规程中原材料、周转材料、半成品、试件、构配件等统称 为材料。

6.2.1岩层可采用冲击成孔,容易塌孔及地下水丰富的地层应 采用套管护壁,破碎及极破碎的岩层有时需要进行钻孔的渗透性 试验。渗透性试验时,介质可采用清水,0.2~0.4MPa压力作用 10min后,如果锚固段周边孔壁透水率超过0.01m/min,则可能 会导致浆液流失或泌水,宜采用预注浆等措施处理。 6.2.2采用泥浆护壁回转方式成孔时,会在孔壁上形成一层泥 皮,大大降低了界面黏结强度。但如果二次注浆效果较好,可很 大程度上消除泥皮的不利影响。 6.2.3在垫层上面施工操作方便,也可防止基底土在水的浸泡 下被扰动而降低承载力,还可防止泥土沾染筋体。 6.2.4成孔后如果不及时清孔,容易导致泥浆附着在孔壁上,以 后较难清除干净。 6.2.5钻孔末端应设置一定长度的完余段以收集孔洞中未能被 清除的沉渣。砂层较厚及粗颗粒较多的黏性土中,沉淀在钻孔内 的粗颗粒可能会较多,难以清除于净,完余段需要较长。但允余 段过长可能会影响到注浆质量,故规定了上限,

3.1钢筋表面除锈质量等级主要参考《工业建筑防腐蚀设计 范》(GB50046)确定。端帽及保护罩的主要作用一是保护筋体

的尾部,二是保护孔壁不被杆体破坏。压力型锚杆的尾部的承载 本或锚夹其、预应力筋、防腐涂层等非常重要,应采用效果较好的 呆护罩保护。不可接受的残余变形指残余变形影响到了杆体的 顺利安装、导致浆体最小保护层达不到设计要求、容易造成防腐 层被孔壁磨破、可能造成筋体抗拉承载力明显下降等情况。

6.4.1钻孔置放的时间越长,孔壁稳定性越差,孔壁越容易软化 而降低界面黏结强度,孔底沉渣越厚,故成孔后应及时清孔、置人 汗体、注浆。杆体安装后如果不及时注浆,容易导致泥浆附着在 筋体上。 多次注浆是土层中提高锚杆抗拨力的有效手段,在岩层中不 明显。一次注浆工艺也称为重力式注浆,浆体从孔底向上扩散: 置换掉钻孔内的积水、泥浆等,对筋体形成包裹。分段高压劈裂 住浆文称为可重复高压劈裂注浆,采用袖阀管、马歇管等带密封 及分段卡位装置的注浆设置,实现了在注浆管内的分段注浆,可 通过二次基至多次高压劈裂注浆使镭固体形成“糖葫芦”形状,从 而大大提高锚固体的抗拨力,土层中提高幅度可达50%以上。二 次简易高压注浆不采用带密封装置的注浆设备,不能实现分段注 浆,对镭固体有一定的补强作用,效果介于一次注浆与分段高压 劈裂注浆之间。二次简易高压注浆及二次高压分段劈裂注浆一 股统称为二次高压注浆。一次注浆及二次高压注浆的第一次注 浆本规程中统称为初次注浆。 6.4.5对于压力型锚杆,承载体下锚固体的施工质量至关重要 但文难以保证,因此而引发的锚杆质量事故不在少数,工程中必 须高度重视、严格控制。浆体干缩后如果直接补浆,施工缝处容 易在锚杆受拉力作用后开裂而失去保护作用。 6.4.7场地地下水与海洋、河流、湖泊等有水力联系或场地内降 水或疏于作业时,在锚杆浆体终凝前,要特别注意地下水的不利 影响。 106

6.4.5对于压力型锚杆,承载体下锚固体的施工质量至关重

6.4.5对手压力型锚杆,承载体下锚固体的施工质量至关重 但文难以保证,因此而引发的锚杆质量事故不在少数,工程中 须高度重视、严格控制。浆体干缩后如果直接补浆,施工缝处 易在锚杆受拉力作用后开裂而失去保护作用。

6. 4.7场地地下水与海洋、河流、湖泊等有水力联系或场

水或疏于作业时,在锚杆浆体终凝前,要特别注意地下水的不 影响。

6.5.1锚杆周边的地下水会影响到锚杆的防腐及防水施工质 量,应先止水或降排水疏干后再进行防水施工作业

6.6.3受多种因素影响,锚杆存在着锁定损失,即锁定荷载小于 张拉荷载,有时损失量较大,故应经过对比试验后适量超张拉 6.6.4荷载分散型锚杆各单元锚杆的非黏结段长度不同,在柜 同荷载作用下各单元锚杆的位移不同。各单元锚固体同时受力 时相互之间影响因素较多,只能采用并联千片顶组、荷载控制多 个干斤顶同步张拉才能对各单元锚杆准确地加卸载,这也是欧美 日等国家和地区锚杆标准建议采用的唯一方法,要求张拉时须采 取荷载控制方式,采取合适的张拉设备、锚夹具及张拉方法,使每 根筋体都能够达到预期荷载且不会超张拉(尤其是较短的筋体)。 基于一个于斤顶的张拉方法,如工程应用较多的荷载补偿法,原 理上为位移控制,通过事先补偿单元锚杆筋体的弹性位移差来替 代荷载差,误差较大;再如单拉单锁法(或称逐根张拉法),无法补 偿单元锚杆间应力扩散与重叠等原因导致的应力损失,误差也较 大。因此,采用基于一个于斤顶的张拉方法时,须事先进行相关 对比试验,取得准确的应力损失补偿数据,对试验误差进行修正。

6.7施工安全与环境保护

6.7.2镭杆的设置应充分考虑建构筑物、地下管廊及管线等周 边环境的形式及空间分布情况,不得损坏,并应尽量避免对其造 成不利影响。一般认为,锚杆的应力影响范围约为6倍锚固体直 径,通常按1.5m控制即可。

7.1.1基本试验主要用于设计阶段,验收试验主要用于峻工验 收阶段。需要检查长期工作状态下锚杆预应力损失或实际受拉 荷载、或需要检查施工后锚杆的实际锁定荷载时,应采用持有荷 载试验,欧美标准认为这比安装在锚杆或锚头位置的压力表、应 力计等传感器测得的结果更为可靠。 7.1.2锚杆试验前应尽可能详细地了解和收集有关的技术资 料,其应与设计单位进行充分的沟通并了解地区经验参考值。 试验方案中应根据地层条件明确锚杆承载力判定标准。 7.1.3同类型锚杆指主要地层、主要设计参数(镭杆类别、材料、 锚固体截面尺寸、设计承载力等)及施工工艺等基本相同的锚杆, 锚杆长度等参数通常有所不同。为了体现试验锚杆的代表性,基 本试验锚杆的设计及施工参数,如设计承载力、杆体材料、锚固体 截面尺寸、施工工艺、所处地层条件等应与拟建工程锚杆基本相 同。当地层条件不同或同一地层条件下设计参数(例如锚杆直径 和承载力不同时,均应有代表性的试验锚杆。但试验锚杆与工 程锚杆完全相同是不现实的,例如实际工程锚杆可以根据基本试 验结果进行改进,改进后一般不需再进行基本试验。不少工程忽 略了施工工艺这个决定锚杆抗拨力的重要条件,基本试验时采用 某类型机械设备,工程施工时改成了另外一类,施工工艺完全改 变了,这种作法直接导致了基本试验结果对工程起不到指导作 用。 本款规定的2类情况,相应于欧美日标准中的探究试验,镭 杆试验数量不少于6个的规定主要参照了《建筑地基基础设计规 范》(GB50007)对岩石锚杆的规定,主要目的是为了便于数理统

计、提高试验结果的准确性。不少于3根,大致相应于欧美日标 准中的适应试验。

为0.88倍的极限强度。《混凝土结构设计规范》规定,预应力筋 的张拉控制力。con不应大于0.85倍屈服强度,考虑到应力损失时 可提高至0.9倍。国内外锚杆标准有类似规定,要求张拉试验时 最大荷载下锚筋应力不大于0.9倍屈服强度,以保证锚筋安全。 国外锚杆标准没有规定锚杆锁定应力与屈服强度的关系。《岩土 锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》等标准规定,预应力锚杆 锚筋为普通钢筋及预应力螺纹钢筋时,张拉控制应力ocon不应大 于0.7倍屈服强度标准值fnxk,为钢绞线时不应大于0.55倍极限 强度标准值fptk(约为0.7倍条件届服强度标准值)。该规范认 为:镭杆是一种后张法预应力构件,其预应力筋特别是钢绞线的 Gcon应比地上预应力钢筋混凝土结构有明显的降低,原因是预应力 锚杆理设在岩土层中,工作条件十分恶穷,应力腐蚀风险加大,国 外曾报道不少由于预应力筋控制应力天于0.6f邮而出现锚杆破 坏的实例;此外,预应力筋采用较小的con对降低锚杆的预应力损 失也是有利的。从上述原因解释可看出,该规范的。on指的是正 常使用极限状态下与锚杆轴向拉力标准值对应的锚筋应力,不包 括锚杆张拉试验这种瞬间荷载情况,锚杆试验时的张拉应力明显

大于。con。本规程规定锚杆试验时的最大荷载为锚杆轴向拉力标 准值Nk的1.252.0倍,即最大试验荷载下锚筋应力为正常使 用极限状态时的1.25~2.0倍,此时张拉应力不天于f或fy,就 能够保证正常使用极限状态时锚筋应力不大于0.8fk及 0.75ftk,即能够自动满足《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术 规范》(GB50086)对张拉控制应力的规定。另外,根据北京地区 的经验,采用与杆体材料相匹配的锚具时,现场试验中钢绞线 一 般能够达到强度标准值的0.85~0.95,多束钢绞线时取低值;钢 筋一般能够达到强度标准值的0.95~1.10,多根钢筋时取低值。

7.2.1锚杆基本试验的主要目标为极限抗拨承载力,求取锚固 本与地层间的界面黏结力,故试验时应使锚筋的抗拉拔承载力大 于预估的界面黏结力。为达到这一自的,采取的方法如增加锚筋 根数、镭筋直径、镭固体强度或采用强度级别更高的镭筋等,以防 正其他破坏形式,从而得到较为准确的抗拨承载力。但通常不宜 采用减短锚固段长度的办法。黏结应力沿镭固段并非均匀分布, 有效分布长度大约3~12m,超过后的长度几乎不提供锚固力,是 安全储备。每根锚杆提供的极限抗拔力是有限的,抗拔试验测得 的是极限抗拨力除以锚固段全长后的平均黏结强度,故锚固段越 长,平均黏结强度越低;换言之,镭固段越短,反算得到的平均黏 结强度越高。如果基本试验减短了锚固段长度,测得的黏结强度 必然偏高,再用以工程锚杆设计时,必然造成设计值偏高。因此 如果缩短固段长度,就应该对反算得到的黏结强度进行折减 但因为常常缺少实测数据作对比,实际上很难折减。 7.2.2地下水位受降雨影响而变化,在我国南方地区,地下结构 承受的上浮力与地下水关联性尤为明显,实际的上浮荷载常常呈 现为低频大变幅循环荷载。循环荷载作用下抗浮锚杆的长期承 载效应常常被人所忽视。本规程通过多循环加卸载试验方法,尽 量模拟抗浮锚杆的实际工作环境,以确定其承载力及变形刚度

《建筑基桩检测技术规范》(JG106)充许抗拨桩采用多循环 加卸载试验法,没有提供具体作法。非预应力锚杆基本试验施加 多循环荷载,是为了能够更准确地模拟周期水浮力,以准确确定 锚杆的极限抗拨力及了解锚杆在周期荷载作用下的变形特性。 由于工程界长期寸惯于施加单循环荷载,施加多循环荷载的经验 尚不普遍,故在“探究试验”时要求采用多循环法,“适应试验”时 优先采用多循环法,也可以采用单循环法。另外,岩体质量等级 工~Ⅲ级的全黏结岩石锚杆在周期荷载下变形一般较小,可采用 单循环试验。 预应力锚杆采用循环法试验的主要自的是测定锚筋的塑性 与弹性变形,用以判断锚筋的表观自由长度是否在设计预期之 为,从而推断锚杆的自由段长度是否满足设计要求,为工程锚杆 的验收提供对比依据。国内外标准中预应力锚杆基本试验循环 遍数通常为6~7遍。

7.2.3对土层锚杆的观测时间和稳定标准,按照岩石锚杆30m

锚头位移不大于0.05mm偏严,参照对预应力锚杆的蠕变率要 和部分地方标准,在较短观测时间10min内控制K。三0.5,当 长观测时间120min后,适当调整K。=1.0。K。1.0意味着在 年内锚杆蠕变量为7.4mm。

7.2.4本条前两款确定的破环模式是锚固体与土层黏结强度 坏;对出现材料破坏或杆体与锚固体黏结强度不足的情况,宜 析原因并进行补充试验。对非预应力锚杆,过大的锚头位移会 致功能性失效,因此对其破坏模式中的总位移量进行了要求,

7.2.7本条相当于三个方面:1)对因材料破坏、锚固力不足或

累计变形控制标准主要考虑两个方面因素:1)承载能力的安全 度:累计变形是锚固体与土层间发挥能力的关键因素,非预应力 锚杆必须有一定的变形才能发挥其抗浮能力。对北京地区11工 程的统计,锚杆摩阻力充分发挥的变形在20~40mm之间;2)功 能性的要求:对应设计荷载的变形不能过大,对结构构件不能产 生破坏性作用。对北京地区近年来23项工程的统计,在1.0倍 设计荷载时,抗浮锚杆变形在9~15mm之间。综合以上因素,本 条将锚头位移30mm对应的荷载作为极限荷载。

定下限指标为0.9Ltf,实践证明偏于严格了。Lapp的上下限指标 不符合本条规定时,如果锚杆尚未破坏DB33/T 1162-2019 建设工程勘察企业质量管理规范,可重新张拉一次以便分 析查找原因。

7.3.1、7.3.2对预应力锚杆的验收数量和试验方法,《岩土锚杆 与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086)中已进行了非常详 细的规定耳作为黑体学强制条文,可参照执行,当参照本规程执 行时,可参照基本试验分级进行多循环第三方验收试验,参照非 预应力锚杆验收试验方法进行施工单位自验收试验。对非预应 力锚杆,应选取不少于5%的工程锚杆进行第三方验收试验,即由 业主委托或有关监管部门指定的专业检测机构作为第三方实施 的验收试验,以体现试验的公正性、权威性及代表性。 国内外标准中永久性非预应力锚杆最大验收试验荷载普遍 为1.20~1.50Nk,结合我国工程实践经验并参照《岩土锚杆(索) 技术规程》(CECS22),本规程规定为1.50Nk,可有效地控制设计 和施工风险。最大验收试验荷载应与检验比例相关。本规程按 照《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086),规定 了锚杆第三方验收试验比例为锚杆总数的5%,对于全黏结锚杆 及抗拔桩,目前业界普遍接受按总数1%的比例进行第三方抽检 最验收试验荷载为2.0Nk,比例提高为5%后再按2.0Nk检验 验收将偏于保守且与预应力锚杆不协调,故本条规定Qd取 1.5Nk,与预应力锚杆标准统一。 全黏结锚杆在承载性能方面视为微型抗拨桩时,承载力 试验、数据处理方法及验收合格标准也可执行《建筑基桩检测 技术规范》(JGJ106),按其对抗拨桩慢速维持荷载法的有关 规定执行。 7.3.6判断锚杆质量合格与否有时比较困难。同时满足验收标 准M宝虹F

7.4.1持有荷载试验最大试验荷载控制为各锚筋抗拉承载力标 准值之和的0.7倍,既能满足检测持有荷载需求,又不会对锚杆 安全造成不良影响。 7.4.3持有荷载试验的主要目的即查明锚筋的持有荷载,不需 测试变形性能。欧美标准没有规定每级荷载的持载时间,认为 lmin、能够稳定地测读出锚头位移即可。试验荷载超过持有荷载 后,观测时间可延长至2min。 7.4.7欧美标准认为,试验时锚具被提起的距离能够清晰可见 时的荷载即可判定为持有荷载。肉眼不好判断锚具是否松动时: 可通过插人厚度0.1~1.0mm的蒲片辅助判断

7.4.7欧美标准认为,试验时锚具被提起的距离能够清晰可见 时的荷载即可判定为持有荷载。肉眼不好判断锚具是否松动时, 可通过插入厚度0.1~1.0mm的薄片辅助判断

7.4.7欧美标准认为,试验时锚具被提起的距离能够清晰可见

7.5.2必须杜绝锚杆检测报告仅有检测结果而无任何检测数据 和曲线的现象。判断锚杆质量合格与否有时比较复杂HJ 772-2022 生态环境统计技术规范 排放源统计.pdf,需要具有 丰富经验的专业人士综合分析后做出判断

8.1.2抗浮锚杆通常为永久性锚杆且维修不便,防腐保护很重 要,故防腐施工质量列入主控项自。浆体强度对于压力型锚杆比 较重要,但对于拉力型锚杆的承载力及耐久性而言均非至关重 要,无需列入主控项目。杆体长度在充许偏差范围内时对镭锚杆承 载力影响不大,无需列人主控项目。受多种因素影响,锁定荷载 离散性较大,不宜列入主控项目。 8.1.3这条规定主要参照《建筑工程施工质量验收统一标准》 (GB50300一2013)、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202一2002)并结合抗浮锚杆的特点确定,

8.2.1~8.2.9当前国内抗浮锚杆工程中,无论是预应力锚杆还 是非预应力锚杆,都鲜有进行监测并维护的工程案例。究其原因 有:1)我国抗浮锚杆工程(抗拨桩工程亦如此)大力发展的年限还 短、工程管理不够完善、经验还不够丰富、对监测与维护的重要性 认识不足;2)由于抗浮锚杆锚固于地下结构底板内部或顶部,在 建构筑物投人正常使用后,监测与维护的可操作性大大降低;3) 一般监测与维护需要贯穿整个设计基准期,实际中更难实现。但 从工程的长期性、安全性来看,无论是预应力锚杆的预应力损失 状况、非预应力锚杆永久变形幅度、锚杆腐蚀程度、环境变化以及 建筑使用功能转变等因素都需要通过对抗浮锚杆监测来实现,并 对锚杆承载能力与耐久性进行评估后进行相应维护。相信随着

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