6.4锚固结构设计.ppt

6.4 锚固结构设计 6.4.1.1 锚固的基本概念 （1）岩土锚固：是一种把受拉杆件埋入地层，达到有效的调用和提高岩土的自身强度和自稳能力的技术。这种受拉杆件工程上称为锚杆，它所起的作用就是锚固。 （2）锚固工程：应用数学、力学和工程材料等科学知识来解决岩土工程中的锚固计算、设计、施工和监测等方面的技术和工艺就称为锚固工程。 6.4.1.2 岩土锚固的特点 1. 调用岩土自身的强度，达到提高其自稳能力的目的。 2. 岩土体成为工程结构的一部分。 3. 大大减轻了加固结构物的自重，节约工程材料。 4.主动防治措施，效果明显。 众所周知，岩土锚固技术是当前岩土工程领域的一个重要分枝。由于这项技术能够主动调用并提高岩土的自身强度和自稳能力，大大减轻结构物自重，节约工程材料，并确保施工安全与工程稳定，具有显著的经济效益和社会效益，因而世界各国都在大力开发这门技术。 ◆ 国际上的发展 ——自1911（1912）年美国首次采用岩石锚杆支护矿山苍道起，锚固技术便迅速发展． ——1918年西利西安矿山开采使用锚索支护。 ——1934年阿尔及利亚的舍尔法坝加高工程使用预应力锚杆(索)。 ——1957年德国Bauer公司在深基坑中使用土层锚杆。 据不完全统计，国外各类岩石锚杆已达600余种，锚杆年使用量达2．5亿根。 ◆ 国际上的发展 理论研究： ——悬吊理论的提出（1952，Louis Panek） ——合成梁作用理论（Jacobio） ——拱形压缩带作用理论(1955，Rabcewicz; Lang 等人发展)。 ——我国使用岩石锚杆起始于上世纪50年代后期（矿山），到60年代末，锚固技术（砂浆锚杆）已在我国的矿山、水电、铁路、土木建筑等系统内广为采用。 ——1964年，使用中出现偏斜和裂缝的梅山水库右岸坝基加固采用了预应力锚索。 ——1969年，海军某库大跨度地下工程采用锚杆加固高40m的岩墙，比原计划的钢筋混凝土边墙支护节约投资250万元，并缩短了工期。 ——上世纪70年代，北京国际信托大厦等基坑工程采用土层锚杆支护。 近一、二十年来，我国的交通、能源和民用建筑迅速发展，锚固技术得到了更广泛的应用和进一步的发展。 ——民用建筑方面：北京天府饭店、京城大厦，上海太平洋饭店，成都四川宾馆、龙舟大厦等一大批深基坑工程相继大规模采用预应力锚杆。 ——水电方面：镜泊湖水电站，葛州坝水电站，洪门水电站，天生桥二级工程，漫湾电站(云南)，李家峡电站、黄河小浪底水电站等水电工程中都分别对坝基、坝体、闸室、导流洞、左岸边坡、坝肩边坡等有隐患的部位进行了预应力锚索加固。有效地提高了这些水工结构物的长期稳定性和安全保证。至于系统锚杆、锚索加固，则几乎无一电站不采用。目前正在施工的三峡工程，其设计锚固工程量非常大，仅就船闸高边坡而言，大量使用锚杆、锚索加固工程的造价将达数亿元。 ——隧道方面：上世纪80年代以来，我国已经在极端复杂的工程地质条件下建成了一大批隧道与地下工程，其软弱、松散的洞室围岩均采用了各种型式的锚杆(索)技术进行了有效的加固，数有代表性的有大秦线军都山双线铁路隧道工程，金川镍矿山巷峒工程，张家洼铁矿山巷峒工程，舒兰煤矿山巷峒工程等。 ——地质灾害防治：我国越来越多地采用锚固技术加固和整治滑坡、变形体和危岩，最具代表性的当数长江三峡链子崖危岩体锚索加固工程。在该工程中，仅“五万方”危岩体的加固，就需1000KN、2000KN和3000KN预应力锚索约200根。 ——锚固机理及相应的设计计算方法 ——锚杆材料及类型方面 ——锚固施工机具方面：砂浆锚杆钻装机（马鞍山矿山研究院）、自进式缝管锚杆安装机（冶金部建筑研究总院）、全液压多功能钻机（广西柳州建筑机械总厂、原地矿部机械电子研究所） 6.4.1.4 锚固技术在边坡工程中的应用 6.4.1.5 锚杆的分类 目前，在我国和全世界范围内，适用于不同的地质条件，具有不同功能和用途的锚杆有数百种。锚杆分类方法按不同分类原则和分类标志也有很多种。现在介绍一些主要的分类： 1.按应用对象分 岩石锚杆 土层锚杆 (海洋锚杆) 2.按是否预先施加应力分 预应力锚杆