07岩土锚固技术.ppt

锚杆是一种受拉杆件，它的一端与支护结构等联结，另一端锚固在岩土体中，将支挡结构和其他结构所承受的荷载(侧向土压力、水压力以及上浮力、倾覆力、拉拔力等)通过拉杆传递到稳定岩土层中的锚固体上，在由锚固体将传来的荷载分散到周围稳定的岩土层中去。 当锚杆锚固段受力时，首先通过拉杆与周边水泥沙浆(水泥浆)固结体之间的握裹力传到固结体中，然后通过固结体传到周围岩土体。 2.腰梁 腰梁是传力结构，将锚头的轴向拉力传导支挡结构上。腰梁设计要充分考虑支护结构的特点、材料、锚杆倾角、受力(特别是轴向力的垂直分力的大小)等情况。 3.拉杆 常用的锚杆拉杆有钢管、粗钢筋、钢丝束和钢绞线，一般把采用钢管或粗钢筋作拉杆的锚杆称锚杆，而用钢丝束或钢绞线的称为锚索。 究竟采用荷重拉杆，主要根据设计轴向承载力和现有材料的情况来选择。 4.锚固段 锚固段是指处于潜在滑动面以外的稳定土体中的锚杆尾端部分，通过锚固体与土体之间的相互作用，将拉杆的轴力传递到稳定土层。锚固体提供的锚固力的大小是保证支挡结构等稳定的关键。 5.自由段 自由段由保护套管对自由段的锚杆起防腐和隔离作用。 当锚杆锚固段受力时，首先通过拉杆与周边水泥沙浆(水泥浆)固结体之间的握裹力传到固结体中，然后通过固结体传到周围岩土体。 传递过程随着荷载的增加，拉杆与固结体之间的握裹力发挥到最大时，锚固体与岩土体之间就会发生相对位移，产生土与锚固体之间的摩阻力，直到极限摩阻力。 锚杆(索)的作用就是要提供足够的锚固力，因此锚杆(索)的验算目的就是要求其受力大于其设计锚固力前不会破坏。因此，可以从锚杆的破坏形式入手，了解锚杆(索)的验算内容。 锚杆(索)的破坏形式通常有4种： 1.锚拉杆钢筋被拉断； 2.拉筋(锚拉杆)从筋浆界面处脱出； 3.锚固体从浆土界面处脱出； 4.连锚带岩土一起拔出。 前3种指的是单根锚杆的抗拔力(即承载力)问题，属于锚杆的强度破坏问题；第4种即破坏面在土体内部的破坏形式，属于锚杆与土总体稳定性破坏问题。 1.锚杆(索)的性能试验——亦称破坏性试验或基本试验，是在工程开工前为了检验锚杆(索)的设计正确性而进行的锚杆(索)破坏性抗拔试验。 2.锚杆(索)性能试验的目的——确定所设计的锚杆在设计位置的极限承载力，了解锚杆抵抗破坏时和承受荷载后的力学性状，为锚固工程设计提供可靠的依据。 3.试验要求——基本试验数量不应少于3根，其锚杆参数、材料、施工工艺、地质条件和拟设计的锚杆相同。 张拉过程采用逐级循环加载。 1.锚杆(索)的验收试验——在工程完工后为了检验施工质量而进行的检验性抗拔试验。 2.锚杆(索)验收试验的目的——检验所施工的锚杆(索)是否达到设计要求，及时发现锚杆设计施工中的缺陷，并判定工程锚杆是否符合设计要求。 3.试验要求——验收试验锚杆的数量应取锚杆总数的5%，且不得少于最初施做的3根。 验收试验的最大试验荷载，对于永久性锚杆，取为设计轴向拉力值的1.5倍；对于临时性锚杆，取为设计轴向拉力值的1.2倍。 张拉过程同样采用逐级循环加载。 4.验收试验当满足1)测得总弹性位移超过自由段长度理论弹性伸长的80%，但小于自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长；2)在最大试验荷载作用下，锚头位移趋于稳定。 5.验收试验加荷等级与观测时间如下。 锚杆(索)施工完毕后，为了了解锚杆预应力损失情况和锚杆的位移变化规律，以便确认锚杆的工作能力，需要对锚杆进行长期观测。在观测过程中，如发现锚杆的工作性能较差或不能完全承担锚固力，可根据观测结果，采用二次张拉锚杆或增设锚杆数量等措施，以保证边坡锚杆过程的可靠性。 锚杆预应力变化监测可用测力计，位移变化监测可用位移计。测力计和位移计可见下图。 2.(25分)图示为一层状边坡存在单一软弱面AB，该软弱面的内摩擦角为 ，单位粘聚力为 ，岩石重度 ，其中可能滑坡体面积 ，滑体长 ，边坡安全系数为 。要求： 1)判断此边坡的稳定性。 2)假定此滑坡体不稳定，拟设置一道预应力圆柱形锚杆的方法对边坡支护，锚杆的夹角取200,锚头距地面4m。锚杆采用Ⅲ级钢筋(钢筋直径不限)，砂浆强度为M30，孔壁摩擦力为0.15MPa，孔径0.12m，试选择此锚杆的钢筋并计算锚固段长度(K均为1.2)。 §6.5土钉支护 6.5.2土钉