《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范 GB50086-2015》

1 总则

2 术语

3 工程勘察与调查

3.1 一般规定

3.2 调查

3.3 工程地质与水文地质勘察

4 预应力锚杆

4.1 一般规定


式中:Nk——锚杆拉力标准值;
          Tuk——锚杆极限受拉承载力;
          K——综合安全系数。

4.1.8 采用锚杆锚固结构物时,除锚杆承载力应满足本规范公式4.1.7的要求外,还应验算锚杆、被锚固的构筑物与地层组成的锚固结构体系的整体稳定性。

4.2 锚杆类型与构造


4.2.2 压力型锚杆(图4.2.2)应由不与灌浆体相互粘结的带隔离防护层的杆体和位于杆体底端的承载体及锚头组成。

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图4.2.2 压力型预应力锚杆结构简图
1-杆体;2-杆体自由段;3-杆体锚固段;4-钻孔;5-承载体;6-锚具;7-台座

Ⅱ 压力分散型与拉力分散型锚杆
4.2.3 拉力分散型锚杆(图4.2.3)应由两个或两个以上拉力型单元锚杆复合而成,各拉力型单元锚杆的锚固段应位于锚杆总锚固段的不同部位。

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图4.2.3 拉力分散型预应力锚杆结构简图
1-拉力型单元杆体自由端;2-拉力型单元杆体锚固段;3-钻孔;4-杆体;5-锚具;6-台座
4.2.4 压力分散型锚杆(图4.2.4)应由两个或两个以上压力型单元锚杆复合而成,各压力型单元锚杆的锚固段应位于锚杆总锚固段的不同部位。

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图4.2.4 压力分散型预应力锚杆结构简图
1-压力型单元杆体自由端;2-压力型单元杆体锚固段;3-钻孔;4-杆体;5-承载体;6-锚具;7-台座
4.2.5 永久性拉力型锚杆结构构造组成应包括锚具、锚头、台座筋体、筋体隔离与防护装置、对中支架、过渡管和水泥浆体(本规范图A.0.1)。永久性压力分散型锚杆结构构造组成应包括锚具、锚头、台座、无粘结钢绞线、承载体、对中支架和水泥浆体(本规范图A.0.2)。

Ⅲ 后(重复)高压灌浆型锚杆与可拆芯式锚杆

4.2.6 后(重复)高压灌浆型锚杆(图4.2.6)应由与注浆体直接粘结的杆体锚固段与自由段、袖阀管、密封袋及锚头组成。

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图4.2.6 可重复高压灌浆型锚杆结构简图
1-杆体;2-自由段;3-密封袋;4-钻孔;5-袖阀管;6-锚具;7-台座
4.2.7 可拆芯式锚杆应采用压力型或压力分散型锚杆,其杆体与承载体的结合方式可采用U型锚或P型锚。

4.3 锚杆类型的选择


4.4 材料

4.5 防腐


4.5.5 锚杆各部件的防腐材料与杆体构造应在锚杆施工及使用期内不发生损坏并不影响锚杆使用功能。

4.5.6 锚杆锚固段防腐保护尚应符合下列规定:
    1 采用Ⅰ、Ⅱ级防腐保护构造的锚杆杆体,水泥浆或水泥砂浆保护层厚度不应小于20mm;
    2 采用Ⅲ级防腐保护构造的锚杆杆体,水泥浆或水泥砂浆保护层厚度不应小于10mm。

4.5.7 锚杆锚头的防腐保护尚应符合下列规定:
    1 永久锚杆在张拉作业完成后,应对锚头的有关部件进行防腐保护;
    2 需调整预应力值的永久性锚杆的锚头宜装设钢质防护罩,其内应充满防腐油脂;
    3 不需调整拉力的永久性锚杆的锚具、承压板及端头筋体可用混凝土防护,混凝土保护层厚不应小于50mm。

4.6 设计


式中:Nd——锚杆拉力设计值(N);
          Nk——锚杆拉力标准值(N);
          γw——工作条件系数,一般情况取1.1。

4.6.7 预应力锚杆结构的设计计算,应包括下列内容:
    1 锚杆筋体的抗拉承载力计算;
    2 锚杆锚固段注浆体与筋体、注浆体与地层间的抗拔承载力计算;
    3 压力型或压力分散型锚杆,尚应进行锚固注浆体横截面的受压承载力计算。

4.6.8 锚杆或单元锚杆杆体受拉承载力应符合下列规定并应满足张拉控制应力的要求:
    1 对于钢绞线或预应力螺纹钢筋应按下式计算:

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    2 对于普通钢筋应按下式计算:
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式中:Nd——锚杆拉力设计值(N);
          fpy——钢绞线或预应力螺纹钢筋抗拉强度设计值(N/mm²);
          fy——普通钢筋抗拉强度设计值(N/mm²);
          As——预应力筋的截面积(mm²)。

4.6.9 锚杆预应力筋的张拉控制应力σcon应符合表4.6.9的规定:

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4.6.10 锚杆及单元锚杆锚固段的抗拔承载力应按下列公式计算,锚固段的设计长度应取设计长度的较大值:

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式中:Nd——锚杆或单元锚杆轴向拉力设计值(kN);
          La——锚固段长度(m);
          fmg——锚固段注浆体与地层间极限粘结强度标准值(MPa或kPa),应通过试验确定,当无试验资料时,可按表4.6.10取值;
          f′ms——锚固段注浆体与筋体间粘结强度设计值(MPa),可按本规范表4.6.12取值;
          D——锚杆锚固段钻孔直径(mm);
          d——钢筋或钢绞线直径(mm);
          K——锚杆段注浆体与地层间的粘结抗拔安全系数,按本规范表4.6.11取值;
          ξ——采用2根或2根以上钢筋或钢绞线时,界面粘结强度降低系数,取0.70~0.85;
          ψ——锚固段长度对极限粘结强度的影响系数,可按本规范表4.6.13选取;
          n——钢筋或钢绞线根数。

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    注:1 表中数值为锚杆粘结段长10m(土层)或6m(岩石)的灌浆体与岩土层间的平均极限粘结强度经验值,灌浆体采用一次注浆;若对锚固段注浆采用带袖阀管的重复高压注浆,其极限粘结强度标准值可显著提高,提高幅度与注浆压力大小关系密切。
        2 N值为标准贯入试验锤击数。

4.6.11 锚杆锚固段注浆体与周边地层间的粘结抗拔安全系数,应根据岩土锚固工程破坏后的危害程度和锚杆的服务年限,按表4.6.11确定。

表4.6.11 锚杆锚固段注浆体与地层间的粘结抗拔安全系数
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注:蠕变明显地层中永久锚杆锚固体的最小抗拔安全系数宜取3.0。

4.6.12 锚杆锚固段灌浆体与杆体间的粘结强度设计值可按表4.6.12取值。

表4.6.12 锚杆锚固段灌浆体与杆体间粘结强度设计值(MPa)
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4.6.13 锚杆锚固段长度对粘结强度的影响系数ψ应由试验确定,无试验资料时,可按表4.6.13取值。

表4.6.13 锚固段长度对粘结强度的影响系数ψ建议值
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4.6.14 根据地层条件,锚杆的锚固段长度尚应符合以下规定:
    1 拉力型或压力型锚杆的锚固段长宜为3m~8m(岩石)和6m~12m(土层)。
    2 压力分散型与拉力分散型锚杆的单元锚杆锚固段长宜为2m~3m(软岩)和3m~6m(土层)。

4.6.15 压力及压力分散型锚杆锚固段注浆体承压面积应按下式验算:

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式中:Nd——锚杆或单元锚杆轴向拉力设计值;
          Ap——锚杆承载体与锚固段注浆体横截面净接触面积;
          Am——锚固段注浆体横截面积;
          η——有侧限锚固段注浆体强度增大系数,由试验确定;
          fc——锚固段注浆体轴心抗压强度设计值。

4.6.16 锚杆的自由段穿过潜在滑裂面的长度不应小于1.5m。锚杆自由段长度不应小于5.0m,且应能保证锚杆和被锚固结构体系的整体稳定。

Ⅲ 注浆体和传力结构

4.6.17 预应力锚杆锚固段注浆体的抗压强度,应根据锚杆结构类型与锚固地层按表4.6.17确定。

表4.6.17 预应力锚杆锚固段注浆体强度
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4.6.18 传递锚杆拉力的格梁、腰梁、台座的截面尺寸与配筋,应根据锚杆拉力设计值、地层承载力及锚杆工作条件由计算确定。

4.6.19 传力结构混凝土强度等级不应低于C25。

Ⅳ 初始预加力的确定

4.6.20 预应力锚杆初始预加力的确定应符合下列要求:
    1 对地层及被锚固结构位移控制要求较高的工程,初始预加力值宜为锚杆拉力设计值;
    2 对地层及被锚固结构位移控制要求较低的工程,初始预加力值宜为锚杆拉力设计值的0.70倍~0.85倍;
    3 对显现明显流变特征的高应力低强度岩体中隧洞和洞室支护工程,初始预加力宜为拉力设计值的0.5倍~0.6倍;
    4 对用于特殊地层或被锚固结构有特殊要求的锚杆,其初始预加力可根据设计要求确定。

4.7 施工


4.7.13 锚杆应按本规范第12.1节Ⅳ验收试验规定,通过多循环或单循环验收试验后,应以50kN/min~100kN/min的速率加荷至锁定荷载值锁定。锁定时张拉荷载应考虑锚杆张拉作业时预应力筋内缩变形、自由段预应力筋的摩擦引起的预应力损失的影响。

4.7.14 荷载分散型锚杆的张拉锁定应遵守下列规定:
    1 当锁定荷载等于拉力设计值时,宜采用并联千斤顶组对各单元锚杆实施等荷载张拉并锁定;
    2 当锁定荷载小于锚杆拉力设计值时,也可按本规范附录C的规定采用由钻孔底端向顶端逐次对各单元锚杆张拉后锁定,分次张拉的荷载值的确定,应满足锚杆承受拉力设计值条件下各预应力筋受力均等的原则。

Ⅵ 施工质量控制与检验

4.7.15 锚杆施工全过程中,应认真做好锚杆的质量控制检验和试验工作。

4.7.16 锚杆的位置、孔径、倾斜度、自由段长度和预加力,应符合本规范表14.2.3的规定。

4.7.17 对不合格的锚杆,若具有能二次高压灌浆的条件,应进行二次灌浆处理,待灌浆体达到75%设计强度时再按验收试验标准进行试验;否则应按实际达到的试验荷载最大值的50%(永久性锚杆)或70%(临时性锚杆)进行锁定,该锁定荷载可按实际提供的锚杆承载力设计值予以确认。

4.7.18 按不合格锚杆所在位置或区段,核定实际达到的抗力与设计抗力的差值,并应采用增补锚杆的方法予以补足至该区段原设计要求的锚杆抗力值。

5 低预应力锚杆与非预应力锚杆

5.1 一般规定

5.2 低预应力锚杆类型与适用条件


5.3 非预应力锚杆类型与适用条件

5.4 材料

5.5 锚杆设计

5.6 锚杆施工

6 喷射混凝土

6.1 一般规定

6.2 原材料


6.2.3 拌和水应符合本规范第4.4.6条的规定。

6.2.4 喷射混凝土速凝剂应符合下列规定:
    1 掺加正常用量速凝剂的水泥净浆初凝不应大于3min,终凝不应大于12min;
    2 加速凝剂的喷射混凝土试件,28d强度不应低于不加速凝剂强度的90%;
    3 宜用无碱或低碱型速凝剂。

6.2.5 喷射混凝土中的矿物掺合料,应符合下列规定:
    1 粉煤灰的品质应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB 1596的有关规定。粉煤灰的级别不应低于Ⅱ级,烧失量不应大于5%;
    2 硅粉的品质应符合现行国家标准《电炉回收二氧化硅微粉》GB/T 21236及表6.2.5的要求;

表6.2.5 硅粉质量控制指标要求
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    3 粒化高炉矿渣粉的品质应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中粒化高炉矿渣粉》GB/T 18046的有关规定。

6.2.6 纤维喷射混凝土用钢纤维及合成纤维应符合下列规定:
    1 钢纤维的抗拉强度宜不低于1000N/mm²,直径宜为0.40mm~0.80mm,长度宜为25mm~35mm,并不得大于混合料输送管内径的0.7倍,长径比为35~80;
    2 合成纤维的抗拉强度不应低于280N/mm²,直径宜为10μm~100μm,长度宜为4μm~25mm。

6.2.7 喷射混凝土中各类材料的总碱量(Na2O当量)不得大于3kg/m³;氯离子含量不应超过胶凝材料总量的0.1%。

6.3 设计


6.3.3 喷射混凝土与岩石或混凝土基底间的最小粘结强度应符合表6.3.3规定。粘结强度的试验方法应符合本规范附录M的规定。

表6.3.3 喷射混凝土与岩石或混凝土基底间的最小粘结强度(N/mm²)
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注:表中粘结强度系三个试件龄期28d的平均值,其中粘结强度较低的不得低于表中要求值的75%。

6.3.4 喷射混凝土的体积密度可取2200kg/m³~2300kg/m³,弹性模量可按表6.3.4采用。

表6.3.4 喷射混凝土的弹性模量(N/mm²)
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6.3.5 喷射钢纤维混凝土或喷射混凝土用于含有大范围黏土的剪切带、高塑性流变或高应力岩层时,其抗弯强度不应小于表6.3.5的规定。抗弯强度试验的方法应符合本规范附录N的规定。

表6.3.5 喷射混凝土的最小抗弯强度(MPa)
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6.3.6 处于大变形隧洞中的喷锚支护工程,宜采用具有高韧性的喷射钢纤维混凝土。喷射钢纤维混凝土的残余抗弯强度(韧性)试验方法及其不同残余抗弯强度等级的最小抗弯强度要求应符合本规范附录P的规定。

6.3.7 喷射混凝土的抗渗等级不应小于P6,当设计有特殊要求时,可通过调整材料的配合比,或掺加外加剂、掺合料配制出高于P6的喷射混凝土。

6.3.8 处于有严重冻融侵蚀的永久性喷射混凝土工程,喷射混凝土的抗冻融循环能力不应小于200次。

6.3.9 处于侵蚀性介质中的永久性喷射混凝土工程,应采用由耐侵蚀水泥配制的喷射混凝土。

6.3.10 喷射混凝土支护的设计厚度,不应小于50mm。含水岩层中的喷射混凝土支护设计厚度不应小于80mm。钢筋网喷射混凝土支护设计厚度不应小于80mm。

6.3.11 喷射混凝土中钢筋网的设计应符合下列规定:
    1 钢筋网材料宜采用HPR300钢筋,钢筋直径宜为6mm~12mm;
    2 钢筋间距宜为150mm~300mm;
    3 当喷射混凝土层设计厚度大于150mm,宜设置双层钢筋网。
    4 钢筋保护层厚度不应小于20mm。

6.3.12 下列情况下的隧洞工程,宜采用钢架喷射混凝土支护:
    1 围岩自稳时间很短,在喷射混凝土或锚杆的支护作用发挥前就要求工作面稳定时;
    2 Ⅳ、Ⅴ级围岩中的大断面隧洞及高挤压、大流变岩体中的隧洞工程;
    3 土质隧洞。

6.3.13 钢架喷射混凝土支护的设计应符合下列规定:
    1 刚性钢架可用型钢拱架或由钢筋焊接成的格栅拱架;
    2 可缩性钢架宜选用U型钢钢架,采用可缩性钢架时喷射混凝土层宜在可缩性节点处设置伸缩缝;
    3 钢架间距不宜大于1.20m,钢架之间应设置纵向钢拉杆钢架的立柱,埋入地坪下的深度不应小于250mm;
    4 覆盖钢架的喷射混凝土保护层厚度不应小于40mm。

6.3.14 喷射混凝土用于边坡工程,宜设置伸缩缝,伸缩缝宽20mm,间距不宜大于30m。

Ⅱ 混合料配合比设计

6.3.15 混合料配合比设计应符合下列规定:
    1 胶凝材料总量不宜小于400kg/m³;
    2 水泥用量不宜小于300kg/m³;
    3 矿物外掺量总量不宜大于胶凝材料总量的40%;
    4 干拌法混合时水胶比不宜大于0.45,湿拌法混合时水胶比不宜大于0.55,用于有侵蚀介质的地层时,水胶比不得大于0.45;湿拌法混合料的塌落度不宜小于10cm;
    5 胶凝材料与骨料比宜为1:4.0~1:4.5;
    6 砂率宜为50%~60%;
    7 喷射钢纤维混凝土的混合料宜掺加抗拉强度不低于1000MPa钢纤维,钢纤维掺量不宜小于25kg/m³;
    8 需掺加硅粉的混合料,硅粉的掺量宜为硅酸盐水泥重量的5%~10%。

6.3.16 喷射钢纤维混凝土的混合料应符合下列规定:
    1 水泥强度等级不宜低于42.5MPa,骨料粒径不宜大于10mm;
    2 钢纤维不得有明显的锈蚀和油渍及其他妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质,钢纤维内含有粘连片铁屑及杂质的总重量不应超过钢纤维重量的1%。

6.4 施工


6.4.7 混合料应采用机械搅拌,所采用的材料应拌和均匀。搅拌时间不得少于120s,湿拌混合料的搅拌宜在工厂或现场专门的混凝土搅拌站完成。

6.4.8 掺入钢纤维的混合料,钢纤维应分布均匀,不得成团,宜采用粘结成排的钢纤维。

Ⅲ 喷射作业

6.4.9 喷射作业现场应做好下列准备工作:
    1 拆除作业面障碍物,清除开挖面的浮石、泥浆、回弹物及岩渣堆积物;
    2 埋设控制喷射混凝土厚度的标志(厚度控制钉、喷射线);
    3 喷射机司机与喷射手不能直接联系时应配备联络装置;
    4 作业区应有良好的通风和足够的照明装置;
    5 喷射作业前应对机械设备、风水管路、输料管路和电缆线路等进行全面检查及试运转。

6.4.10 受喷面有滴水淋水时喷射前应按下列方法做好治水工作:
    1 有明显出水点时可埋设导管排水;
    2 导水效果不好的含水岩层可设盲沟排水;
    3 竖井淋帮水可设截水圈排水;
    4 采用湿拌法喷射时宜备有液态速凝剂并应检查速凝剂的泵送及计量装置性能。

6.4.11 喷射作业应符合下列规定:
    1 喷射作业应分段分片进行,喷射顺序应由上而下;
    2 对受喷岩面应用压力水预先湿润,对遇水易潮解的岩层可用压风清除岩面的松石、浮渣和尘埃;
    3 在大面积喷射作业前应先对岩面上出露的空洞、凹穴和较宽的张开裂隙进行喷射混凝土充填;
    4 喷嘴指向与受喷面应保持90°夹角;
    5 喷嘴与受喷面的距离不宜大于1.5m;
    6 素喷混凝土一次喷射厚度应符合表6.4.11的规定。

表6.4.11 素喷混凝土一次喷射厚度(mm)
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    7 分层喷射时,后层喷射应在前层混凝土终凝后进行,若终凝1h后进行喷射,则应先用风水清洗喷层表面;
    8 喷射作业紧跟开挖工作面时,下一循环爆破作业应在混凝土终凝3h后进行。

6.4.12 施工喷射混凝土面层的环境条件应符合下列要求:
    1 在强风条件下不宜进行喷射作业,或应采取防护措施;
    2 永久性喷射混凝土喷射作业宜避开炎热天气,适宜于喷射作业的环境温度及喷射混凝土表面蒸发量应符合表6.4.12的要求。

表6.4.12 环境温度与喷射混凝土表面蒸发量
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6.4.13 喷射混凝土混合料拌制后至喷射间的最长间隔时间应符合表6.4.13的规定:

表6.4.13 混合料拌制后至喷射的最长间隔时间
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6.4.14 在喷射过程中,应对分层、蜂窝、疏松、空隙或砂囊等缺陷作出铲除和修复处理。

6.4.15 喷射混凝土养护应符合下列规定:
    1 宜采用喷水养护,也可采用薄膜覆盖养护;喷水养护应在喷射混凝土终凝后2h进行,养护时间不应少于5d;
    2 气温低于+5℃时不得喷水养护。

6.4.16 喷射混凝土冬期施工应符合下列规定:
    1 喷射作业区的气温不应低于5℃。
    2 混合料进入喷射机的温度不应低于5℃。
    3 喷射混凝土强度在下列情况时不得受冻:
        1)普通硅酸盐水泥配制的喷射混凝土低于设计强度的30%时;
        2)矿渣水泥配制的喷射混凝土低于设计强度的40%时。
    4 不得在冻结面上喷射混凝土,也不宜在受喷面温度低于2℃时喷射混凝土。
    5 喷射混凝土冬期施工的防寒保护可用毯子或在封闭的帐篷内加温等措施。

6.4.17 钢筋网喷射混凝土中的施工应符合下列规定:
    1 钢筋使用前应清除污锈;
    2 钢筋网宜在受喷面喷射一层混凝土后铺设,钢筋与壁面的间隙宜为30mm;
    3 采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设;
    4 钢筋网应与锚杆或其他锚定装置联结牢固,喷射时钢筋不得晃动;
    5 喷射时应适当减小喷头与受喷面的距离;
    6 清除脱落在钢筋网上的疏松混凝土。

6.4.18 钢架喷射混凝土施工应符合下列规定:
    1 安装前应检查钢架制作质量是否符合设计要求;
    2 钢架安装允许偏差横向和垂直向均应为50mm,垂直度允许偏差应为±2°;
    3 钢架立柱埋入底板深度应符合设计要求,并不得置于浮渣上;
    4 钢架与壁面之间应楔紧,相邻钢架之间应连接牢靠;
    5 钢架与壁面之间的间隙应用喷射混凝土充填密实;
    6 喷射顺序应先喷射钢架与壁面之间的混凝土,后喷射钢架之间的混凝土;
    7 除可缩性钢架的可缩节点部位外,钢架应被喷射混凝土覆盖。

6.5 质量控制与检验

6.6 施工安全与粉尘控制

7 隧道与地下工程锚喷支护

7.1 一般规定

7.2 围岩分级


式中:Vpm——隧洞岩体实测的纵波速度(km/s);
          Vpr——隧洞岩石实测的纵波速度(km/s)。

    当无条件进行声波实测时,也可用岩体体积节理数Jv,按表7.2.2确定Kv值。

7.2.3 围岩分级表中岩体强度应力比应按下列公式计算:
    1 当有地应力实测数据时:

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式中:Sm——岩体强度应力比;
          fr——岩石单轴饱和抗压强度(kPa);
          Kv——岩体完整性系数;
          σ1——垂直洞轴线的最大主应力(kN/㎡)。

    2 当无地应力实测数据时,可按下式或按位移反分析资料确定σ1

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式中:γ——岩体重力密度(kN/m³);
          H——隧洞顶覆盖层厚度(m)。

表7.2.1 隧洞洞室围岩级别
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注:1 围岩按定性分级与定量指标分级有差别时,应以低者为准。
        2 本表声波指标以孔测法测试值为准。当用其他方法测试时,可通过对比试验,进行换算。
        3 层状岩体按单层厚度可划分为:厚层:大于0.5m;中厚层:0.1m~0.5m;薄层:小于0.1m。
        4 一般条件下,确定围岩级别时,应以岩石单轴湿饱和抗压强度为准;当洞跨小于5m,服务年限小于10年的工程,确定围岩级别时,可采用点荷载强度指标代替岩块单轴饱和抗压强度指标,可不做岩体声波指标测试。
        5 测定岩石强度,做单轴抗压强度测定后,可不做点荷载强度测定。

表7.2.2 Jv与Kv对照表
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7.2.4 极高地应力围岩或Ⅰ、Ⅱ级围岩强度应力比小于4,Ⅲ、Ⅳ级围岩强度应力比小于2宜适当降级。

7.2.5 对Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩,当地下水发育时,应根据地下水类型、水量大小、软弱结构面多少及其危害程度,适当降级。

7.2.6 对Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩,当洞轴线与主要断层或软弱夹层走向的夹角小于30°时,应降一级。

7.3 一般条件下的锚喷支护设计


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注:1 表中的支护类型和参数,是指隧洞和倾角小于30°的斜井的永久支护,包括初期支护和后期支护的类型和参数。
        2 复合衬砌的隧洞和斜井,初期支护采用表中的参数时,应根据工程的具体情况,予以减小。
        3 表中凡标明有1和2两款支护参数时,可根据围岩特性选择其中一种作为设计支护参数。
        4 表中表示范围的支护参数,洞室开挖跨度小时取小值,洞室开挖跨度大时取大值。
        5 二次支护可以是锚喷支护或现浇钢筋混凝土支护。
        6 开挖跨度大于20m的隧洞洞室的顶部锚杆宜采用张拉型(低)预应力锚杆。
        7 本表仅适用于洞室高跨比H/B≤1.2情况的锚喷支护设计。
        8 表中符号:L为锚杆(锚索)长度(m),其直径应与其长度配套协调;@为锚杆(锚索)或钢拱架或格栅拱架间距(m);δ为钢筋网喷混凝土或喷混凝土厚度(mm)。

表7.3.1-2 竖井锚喷支护类型和设计参数
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注:1 L为锚杆长度(m);@为锚杆间排距或圈梁间距(m);δ为喷混凝土(cm)。
        2 井壁采用锚喷做初期支护时,支护设计参数可适当减小。
        3 Ⅲ级围岩中井筒深度超过500m时,支护设计参数应予以增大。
        4 钢筋格栅拱架或圈梁部位,加固围岩的锚杆应与钢筋格栅拱架或圈梁连成一体。
        5 超过本表范围的竖井采用锚喷支护应做专门研究。

7.3.3 隧洞、洞室的系统锚杆布置设计应符合下列规定:
    1 在岩面上,锚杆宜呈菱形或矩形布置。锚杆的安设角度宜与洞室开挖壁面垂直,当岩体主结构面产状对洞室稳定不利时,应将锚杆与结构面呈较大角度设置;
    2 锚杆间距不宜大于锚杆长度的1/2。当围岩条件较差、地应力较高或洞室开挖尺寸较大时,锚杆布置间距应适当加密。对于Ⅳ、Ⅴ级围岩中的锚杆间距宜为0.50m~1.00m,并不得大于1.25m。
    3 锚杆直径应随锚杆长度增加而增大,宜为18mm~32mm。

Ⅱ 监控量测法

7.3.4 隧洞、洞室实施现场监控量测范围应按表7.3.4确定。

表7.3.4 隧洞、洞室实施现场监控量测表
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注:1 “√”者为应实施现场全面监控量测的隧洞洞室。
        2 “△”者为应实施现场局部区段监控量测的隧洞洞室。

7.3.5 监控量测设计内容应包括:确定监控量测项目;选择监测仪器的类型、数量和布置;进行监控量测数据整理分析、监控信息反馈和支护参数与施工方法的修正。

7.3.6 现场监控量测应由业主委托第三方负责实施,并应及时反馈监测信息。依据监测结果调整支护参数;需要二次支护时,还应确定二次支护类型、支护参数和支护时机。

7.3.7 实施现场监控量测的隧洞与洞室工程应进行地质和支护状况观察、周边位移、顶拱下沉和预应力锚杆初始预应力变化等项量测。工程有要求时尚应进行围岩内部位移、围岩压力和支护结构的受力等项目量测。

7.3.8 现场监控量测的隧洞、洞室,若位于城市道路之下或临近建(构)筑物基础或开挖对地表有较大影响时,应进行地表下沉量测和爆破震动影响监测。

7.3.9 需采用分期支护的隧洞洞室工程,后期支护应在隧洞位移同时达到下列三项标准时实施:
    1 连续5天内隧洞周边水平收敛速度小于0.2mm/d;拱顶或底板垂直位移速度小于0.1mm/d;
    2 隧洞周边水平收敛速度及拱顶或底板垂直位移速度明显下降;
    3 隧洞位移相对收敛值已达到允许相对收敛值的90%以上。

7.3.10 洞室现场监控量测的周边位移,应结合围岩地质条件、洞室规模和埋深、位移增长速率、支护结构受力状况等进行综合评判:
    1 当位移增长速率无明显下降,而此时实测的相对收敛值已接近表7.3.10中规定的数值,同时喷射混凝土表面已出现明显裂缝,部分预应力锚杆实测拉力值变化已超过拉力设计值的10%;或者实测位移收敛速率出现急剧增长,则应立即停止开挖,采取补强措施,并调整支护参数和施工程序;
    2 经现场地质观察评定,认为在较大范围内围岩稳定性较好,同时实测位移值远小于预计值而且稳定速度快,此时可适当减小支护参数;
    3 支护实施后位移速度趋近于零,支护结构的外力和内力的变化速度也趋近于零,则可判定隧洞洞室稳定。

表7.3.10 隧洞、洞室周边允许相对收敛值(%)
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注:1 洞周相对收敛量是指两测点间实测位移值与两测点间距离之比,或拱顶位移实测值与隧道宽度之比。
        2 脆性围岩取小值,塑性围岩取大值。
        3 本表适用于高跨比0.8~1.2、埋深<500m,且其跨度分别不大于20m(Ⅲ级围岩)、15m(Ⅳ级围岩)和10m(Ⅴ级围岩)的隧洞洞室工程。否则应根据工程类比,对隧洞、洞室周边允许相对收敛值进行修正。

7.3.11 施工期间的监测项目宜与永久监测项目相结合,按永久监测的要求开展监测工作。

7.3.12 有条件时应利用导洞等开挖过程的位移监测值进行围岩弹性模量和地应力的位移反分析。

Ⅲ 理论验算法

7.3.13 理论计算时,应全面收集工程的地形、地质、布置设计、施工方法等基础资料。所需要的岩体物理力学参数,应根据现场和室内试验成果经综合分析确定。
    1 计算用的岩体弹模应根据实测所得的峰值乘以0.6~0.8的折减系数后确定;
    2 计算用岩体物理力学指标,地应力场等参数,也可通过位移反分析确定;
    3 当无实测数据时,各级围岩物理力学参数和岩体结构面的粘聚力及内摩擦角的峰值指标可按本规范表E.0.1和表E.0.2采用。

7.3.14 当采用数值分析法对围岩进行稳定性分析时,宜采用有限单元法和有限差分法。

7.3.15 地下工程的理论计算模型可采用考虑不连续面的弹塑性力学模型,对流变性明显的土体与岩石可采用粘弹塑性力学模型。

7.3.16 洞室整体性稳定性验算宜采用三维整体数值模型,下列情况也可根据计算对象和目的采用二维或局部三维数值模型:
    1 地质结构单一,没有明显三维特征的洞段;
    2 进行洞室群布置格局、间距或支护效应比较时;
    3 控制性断面的快速计算与反馈分析。

Ⅳ 抵抗局部危岩的锚杆与喷射混凝土支护设计

7.3.17 抵抗局部危岩的锚喷支护设计应采用极限平衡法,抵抗体积较大的局部危岩引起的失稳,宜采用预应力锚杆。

7.3.18 拱腰以上部位设置的局部预应力锚杆应按承担全部不稳定岩块的重力设计,单根锚杆的拉力设计值应按本规范第4.6.6条的规定计算,锚杆的筋体截面积与锚固段长度、直径的设计应符合本规范第4.6节的有关规定。

7.3.19 采用预应力锚杆抵抗拱腰以下及边墙部位的不稳定局部危岩的稳定性计算,应符合本规范第8.2.3条的规定。

7.3.20 抵抗拱腰以下局部不稳定块体的预应力锚杆自由段应穿过滑移面不小于1.5m,锚杆杆体截面与锚固段设计应符合本规范第4.6节的有关规定。

7.3.21 喷射混凝土和安放构造钢筋网的喷射混凝土层对局部不稳定岩块的抗冲切承载力可按下式估算:

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式中:G——不稳定岩块重量(kN);
          ft——喷射混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa);
          h0——喷层有效厚度(mm);
          um——不稳定岩块出露面的周边长度(mm);
          K——安全系数,取1.1~1.3。

7.4 特殊条件下的锚喷支护设计

注:1 地层稳定,埋设浅的隧道支护参数取上限。
        2 地层稳定性差,埋设较深的隧道支护参数取下限。

7.4.3 采用理论验算浅埋土质隧道锚喷支护参数时,其验算荷载应包含:结构自重、土层压力、水压力、浮力、地面车辆荷载、施工荷载、温度变化影响和地震力等。

7.4.4 地层稳定性差的浅埋土质隧道,宜采用土层预注浆、超前小导管注浆、开挖面超前深层注浆及长管棚和管幕等地层预加固方法。

7.4.5 对于厚层淤泥质黏土或含水厚层粉细砂层等特殊地层或覆土厚度小于1倍洞径的浅埋土质隧道,应通过专项论证或现场试验确定支护类型与参数,或改为明挖法设计。

Ⅱ 塑性流变岩体中隧洞锚喷支护设计

7.4.6 开挖后出现持续变形且变形量大的塑性流变岩体中的隧洞,宜采用圆形、椭圆形等曲线形断面。隧洞断面的长轴宜与垂直于洞轴线平面内的较大主应力方向相一致,设计断面尺寸应预留围岩变形量。

7.4.7 塑性流变岩体中的隧洞锚喷支护设计应符合下列规定:
    1 隧洞周边宜采用分期实施的全封闭支护结构;
    2 初期支护宜采用具有韧性高、适应变形能力强的锚杆和喷射钢纤维混凝土联合支护,或增设可缩性钢架支护;
    3 隧洞底板可采用钢筋混凝土仰拱或锚杆——钢筋混凝土支护封闭;
    4 采用以监控量测、信息反馈为主的动态设计,根据围岩变形趋向,调整锚喷支护参数,并确定后期支护的类型、参数与施作时机;
    5 后期支护施作时机应符合本规范第7.3.9条的规定,后期支护可采用锚喷支护或混凝土衬砌;
    6 自稳能力差的塑性流变岩体中的隧道,宜采用超前锚杆和喷射混凝土封闭端部工作面等方法予以加固。

Ⅲ 水工隧洞锚喷支护设计

7.4.8 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩中的水工隧洞的锚喷支护,在满足围岩稳定要求且符合下列三条件之一时,可作为最终永久支护。
    1 围岩经过处理基本不透水,或外水压力高于内水压力,不会发生内水外渗;
    2 水工隧洞内水长期外渗不会危及岩体和山坡稳定,也不会危及邻近建筑物或造成环境破坏;
    3 内水外渗的水量损失可忽略不计。

7.4.9 水工隧洞锚喷支护的设计,宜按工程类比法选择支护参数。对于1级或直径(跨度)大于10m的水工隧洞,尚应辅以数值法、块体极限平衡法等理论验算和监控量测。

7.4.10 锚喷水工隧洞在其浅水放空时,应复核在外水压力作用下的隧洞稳定性。

7.4.11 锚喷水工隧洞过水断面尺寸应按与水工隧洞混凝土衬砌过水断面水头损失相等的原则确定。水工隧洞水头损失计算中的糙率系数n值,应按隧洞水力特性、洞壁平均起伏差和底板混凝土情况分析确定,隧洞喷层平均起伏差不应超过20cm。一般情况下喷层糙率系数可按表7.4.11选用。

表7.4.11 锚喷隧洞糙率n值
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注:现浇混凝土底板的锚喷隧洞应计算综合糙率值。

7.4.12 采用锚喷支护的永久过水隧洞允许的水流流速不宜超过8m/s;临时过水隧洞允许的水流流速不宜超过12m/s。经论证超过上述规定流速的锚喷支护隧洞,应采取有效的防空蚀抗冲磨措施。

7.4.13 水工隧洞的锚喷支护设计,应符合下列规定:
    1 喷混凝土的强度等级不应低于C25,挂网喷混凝土的厚度不宜小于100mm;
    2 隧洞的底板宜采用厚度不小于200mm的现浇混凝土,并应做好现浇混凝土与喷射混凝土的接缝处理;
    3 隧洞的洞口段应采取加强支护措施。锚喷支护隧洞的末端,应设置集石坑。

Ⅳ 受采动影响的锚喷支护设计

7.4.14 受采动影响的回采巷道、采区集中巷道、运输巷道及各类洞室工程,宜采用低预应力锚杆或其与喷射混凝土相结合的支护。

7.4.15 受采动影响的巷道锚喷支护设计应符合下列规定:
    1 锚喷支护类型和参数设计,可根据动压影响程度,围岩地质、巷道跨度、巷道服务年限及生产条件等因素,用工程类比法或结合理论计算分析确定。
    2 采用锚杆支护时,宜同时结合采用金属网、钢带、钢带-金属网等防护构造。采用锚喷支护时,宜优先采用喷射钢纤维混凝土支护。
    3 受采动影响严重,并能引起围岩较大变形的巷道宜采用锚喷与围岩注浆或锚喷与可缩性钢支架等联合支护型式。
    4 受采动影响的巷道,应及时实施采动应力、围岩变形与支护结构受力变形的监测,根据监测数据与岩层地质条件变化,评估支护型式与参数的适应性。若有问题,则应调整支护型式与参数。

Ⅴ 易发生岩爆的高地应力岩体中隧洞的锚喷支护设计

7.4.16 位于易发生岩爆的高地应力岩体中隧洞开挖后,应立即采用能主动加固围岩和有效控制围岩应力释放的锚喷支护。

7.4.17 易发生岩爆的高地应力岩体中隧洞的锚喷支护设计应符合下列规定:
    1 初期支护宜选用胀壳式中空锚杆、水胀式锚杆、树脂锚杆、喷射钢纤维混凝土、钢筋网喷射混凝土等支护型式。锚杆应适当加密加长,喷射钢纤维混凝土厚度不宜小于150mm,喷射钢纤维混凝土残余抗弯强度不宜小于4.0MPa;
    2 后期支护设计宜采用全长粘结型锚杆与预应力锚杆相结合的支护体系。锚杆的长度及拉力标准值应大于中、低地应力隧洞的常规取值。预应力锚杆的锁定荷载宜为拉力设计值的0.6倍~0.8倍。
    3 监测锚杆拉力变化的锚杆量不应少于锚杆总量的10%。

7.5 施工

8 边坡锚固

8.1 一般规定


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注:1 本分类按定性与定量指标分级有差别时,一般应以低者为准。
        2 层状岩体可按单层厚度划分:厚层:大于0.5m;中厚层:0.1m~0.5m;薄层:小于0.1m。
        3 当地下水丰富时,Ⅲ1或Ⅲ2类山体结构可视具体情况降低一档,为Ⅲ2或Ⅳ1类。
        4 主体为强风化岩的边坡可划为Ⅳ2类岩体。

表8.1.2-2 边坡工程安全等级
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注:1 一个边坡的各段,可根据实际情况采用不同的安全等级。
        2 复杂重要边坡,可通过专门研究论证确定安全等级。

8.1.3 边坡锚固工程应采用动态设计,应掌握分析边坡开挖全过程中所揭示的岩土地质状况及边坡监测反馈的信息资料,当发现有与原设计不符的不良地质或变形异常情况,应对原设计进行复核、修改和补充。

8.1.4 边坡锚固工程应设置完善的地表防水、截水和排水系统,当地下水位高或有特殊要求时,还应设置地下排水系统。

8.1.5 边坡锚固支护设计应对支护施作时机及施作程序作出规定,支护施工应遵循分级分区实施的原则,随开挖随锚喷,最大限度地缩小开挖面的裸露面积和裸露时间。

8.2 边坡锚固设计

式中:Tdi——第i根预应力锚杆受拉承载力设计值(kN);
          G——边坡岩体自重(kN);
          N——垂直滑动结构面的反力(kN);
          S——滑动结构面上的摩擦力(kN);
          c——边坡岩体结构面的粘聚力标准值(kPa);
          φ——边坡岩体结构面的内摩擦角标准值(°);
          A——边坡岩体结构面面积(㎡);
          β——岩体结构面与水平面的夹角(°);
          θ——预应力锚杆的倾角(°);
          n——预应力锚杆的根数。

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图8.2.3 锚固沿结构面产生平面滑动的岩质边坡的稳定性分析简图
8.2.4 对可能产生圆弧滑动的锚固边坡,采用瑞典条分法计算边坡稳定性时,可按本规范第F.0.1条计算锚固边坡的稳定安全系数。

8.2.5 采用预应力锚杆锚固的边坡的稳定安全系数应按边坡安全等级及边坡工作状况确定。锚固边坡稳定安全系数可按表8.2.5的规定取值。

表8.2.5 锚固边坡稳定安全系数
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8.2.6 用于锚固边坡稳定性分析的岩土体力学参数应由地质勘察报告给出。边坡岩体力学参数与结构面抗剪强度参数宜采用直接试验、工程类比以及反算分析等方法综合确定。当试验资料不足时,岩体结构面抗剪峰值强度可按本规范表E.0.2取值。

8.2.7 边坡预应力锚杆的筋体截面、锚固体长度、直径应按本规范第4.6节的有关规定计算确定。

8.2.8 开挖高度较大并具有一定放坡条件的边坡锚固工程,宜采用多级台阶放坡开挖设计,各台阶高度宜为6m~15m,设计的开挖坡率宜根据经验或按表8.2.8的要求初步确定,然后按对各级边坡及整体边坡的稳定性验算结果最终确定。

表8.2.8 开挖边坡的坡率
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8.2.9 边坡预应力锚杆传力结构设计应符合下列规定:
    1 表层为土层或软弱破碎岩体的边坡,宜采用框架格构型钢筋混凝土传力结构;
    2 Ⅰ、Ⅱ类及完整性好的Ⅲ类岩体宜采用墩座或地梁型钢筋混凝土传力结构;
    3 钢筋混凝土传力结构应有足够的强度,刚度、韧性和耐久性,其结构尺寸与配筋设计可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010有关规定执行;
    4 有条件时,应优先采用预制的传力结构。传力结构的设计尚应满足与坡面接触紧密,传力均匀,以及构件预留孔与坡体钻孔轴线一致等要求;
    5 传力结构与坡面的结合部位,应有完善的防、排水构造设计。

8.2.10 边坡预应力锚杆的布置设计应符合下列规定:
    1 预应力锚杆的布置间距应根据边坡地层性态、所需提供的总锚固力及单锚承载力设计值确定。一般条件下,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类岩体边坡预应力锚杆间距宜为3.0m~6.0m,Ⅳ类岩体及土质边坡预应力锚杆间距宜为2.5 m~4.0m。
    2 对倾倒破坏的边坡,预应力锚杆的设计安设角度宜与岩体层理面垂直。对滑动破坏的边坡,预应力锚杆的安设角度应发挥锚杆的抗滑作用,在施工可行条件下,锚杆倾角宜按下式计算:

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式中:θ——锚杆倾角;
          β——滑动面(软弱结构面)倾角;
          φ——软弱结构面内摩擦角。

8.2.11 对必须垂直开挖的边坡,可采用预应力锚杆或预应力锚杆背拉排桩支护结构,边坡稳定安全系数与预应力锚杆拉力设计值可按本规范第8.2.2条~第8.2.4条设计计算。

8.3 边坡浅层加固与面层防护

8.4 边坡锚固工程施工

8.5 边坡锚固工程的试验与监测

9 基坑锚固

9.1 一般规定

9.2 锚拉桩(墙)支护设计

式中:kT——锚杆的刚度系数(kN/m);
          kH——支护结构水平支点刚度系数(kN/m/m);
          E——锚杆杆体的弹性模量(kN/㎡);
          A——锚杆杆体的横断面面积(㎡);
          Lft——锚杆杆体计算自由长度(m),对于拉力型锚杆取其自由段与1/3锚固段长度之和,对于荷载分散型锚杆取最前端的单元锚杆杆体的非粘结长度;
          s——锚杆间距(m);
          θ——锚杆的倾角(°)。

9.2.3 支护结构的计算应按基坑工程施工及使用过程中的最不利内力考虑并应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定。

9.2.4 支护结构设计应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010及现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定,结构设计计算应采用荷载基本组合,并应按下式计算:

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式中:Sd——支护结构的内力设计值(kN);
          Sk——支护结构的内力标准值(kN)。

9.2.5 锚杆拉力标准值应根据支护结构水平支点力,并应按下式计算:

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式中:Nk——锚杆拉力标准值(kN);
          Fk——挡土结构支点力标准值(kN/m);
          s——锚杆水平间距(m);
          θ——锚杆的倾角(°)。

9.2.6 锚杆拉力设计值,锚杆锚固段长度、直径及杆体截面计算应符合本规范第4.6节的有关规定。

9.2.7 锚杆自由段长度应超过潜在滑裂面不小于1.5m,且不宜小于5m,滑裂面位置应根据整体稳定计算确定。初步设计时,锚杆自由段长度可按下式计算(图9.2.7):

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式中:Lf——锚杆自由段长度(m);
          b——排桩或地下连续墙与腰梁的总厚度(m);
          θ——锚杆的倾角(°);
          s1——锚杆的锚头中点至基坑底面的距离(m);
          s2——基坑底面至排桩或地下连续墙嵌固段土压力为零点O的距离,反弯点也可近似采用土压力为零的点;
          Φ——O点以上各土层按土层厚度加权的内摩擦角平均值(°)。

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图9.2.7 锚杆自由段长度计算简图
1-排桩或地下连续墙;2-锚杆
9.2.8 支护结构的整体稳定性验算(图9.2.8)可采用条分法按下式进行验算,其中,地下水位以下,土的抗剪强度采用有效应力指标c′和φ′;抗滑力计算(分子部分)△Gi采用有效重度,下滑力计算(分母部分)△Gi采用饱和重度。

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式中:K——整体滑动稳定安全系数,Ⅰ级基坑为1.3,Ⅱ级基坑为1.25,Ⅲ级基坑为1.2;
          ci——第i土条滑弧面上土层的粘聚力;
          Φi——第i土条滑弧面上土层的内摩擦角;
          li——第i土条滑弧面上的弧长;
          qi——作用在第i土条上的附加分布荷载值;
          bi——第i土条的宽度;
          △Gi——第i土条的天然重力,地下水位以下土条重力计算应采用浮重度;
          θi——第i土条的滑弧面中点处的切线与水平面的夹角;
          Td,j——第j个支点的锚杆受拉承载力设计值;
          αj——第j个支点的锚杆与水平面的夹角;
          sj——第j个支点的锚杆的水平间距;当支点两侧的水平间距不同时,取s=(s1+s2)/2,此处s1与s2分别为该支点与相邻两支点的间距。

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图9.2.8 基坑整体稳定性验算
9.2.9 当有地下水作用时,锚拉桩(墙)支护整体稳定性验算应在本规范公式(9.2.9)分母项中加入由地下水压力对圆弧滑动体圆心的滑动力矩Mw,Mw可按下式计算:

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式中:γw——水重度;
          hw——基坑底以上水头高度;
          ld——桩(墙)埋深;
          ho——滑弧圆心点至桩顶平面的垂直距离。

9.2.10 支护结构中的锚杆布置应符合下列规定:
    1 锚杆水平间距不宜小于1.5m,当小于1.5m时,应按本规范第4.6.2条的规定处理;
    2 多排锚杆竖向间距不宜小于2.0m;
    3 锚杆的倾角宜取15°~45°;
    4 基坑开挖面向坑内凸出的阳角区域应适当增加锚杆自由段长度,调整锚杆水平角度,将锚杆锚固段置于稳定的地层;
    5 无法设置锚杆的区域可用支撑体系代替,基坑阴角区域可用水平角撑取代锚杆,但支撑两端应有可靠的约束条件,支撑体系应满足稳定及受力要求,并应与锚杆体系变形协调;
    6 相邻基坑的两个开挖面水平距离不远、锚杆锚固段重合时,可采用对拉锚杆支护。

9.2.11 锚拉桩支护中的腰梁应根据实际的约束条件按连续梁或简支梁计算,腰梁荷载应取锚杆的拉力设计值。

9.2.12 腰梁的设计尚应符合下列规定:
    1 腰梁可采用钢筋混凝土梁或型钢组合梁;
    2 钢筋混凝土腰梁宜采用斜面与锚杆轴线垂直的梯形截面或仅在锚头局部留斜面的矩形截面,混凝土强度等级不宜低于C25;钢筋混凝土腰梁与锚杆锚头的构造设计应符合本规范第G.0.1条的规定;
    3 型钢组合腰梁可选用双槽钢或双工字钢组合,两型钢之间应用缀板焊接为整体构件,其间距(净距)应满足锚杆杆体无阻碍穿过的要求,型钢组合梁应采用楔形钢垫块将型钢组合梁支设成斜面或在锚头局部焊接斜台座保证锚杆轴线与受压面垂直。型钢组合腰梁与锚杆锚头的构造设计应符合本规范第G.0.2条的规定。

9.2.13 腰梁、冠梁外露出的杆体长度应能满足台座尺寸及张拉锁定的要求,宜完整保留和保护。

9.2.14 锚杆锁定拉力应根据锚固地层及支护结构变形控制要求确定,宜取锚杆拉力设计值的0.7倍~0.85倍。

9.3 土钉墙支护设计


式中:g——地面荷载;
          n——坑深范围内土层数;
          △hi——坑深范围内各土层厚度;
          γi——坑深范围内各土层容重;
          fuk——坑底土层极限承载力标准值;
          K——抗隆起安全系数,取1.6。

9.3.11 整体稳定性验算时应根据各个不同施工阶段的工况,特别是应按开挖至某一深度而相应深度的土钉或锚杆尚未施作或尚未发挥作用的工况。

9.3.12 土钉及其与预应力锚杆复合支护的整体稳定验算考虑土钉和锚杆的受拉作用,整体稳定安全系数可按下式计算(图9.3.12)。每一工况的安全系数应取该工况下各种可能滑移面所计算安全系数的最小值。

9.3.12.jpg

式中:n——滑动土体分条数;
          m——滑动体内土钉及预应力锚杆数;
          Φi——第i条土条滑动面处内摩擦角标准值;
          qi——第i条土条地面荷载标准值;
          bi——第i条土条宽度;
          li——第i条土条沿滑弧面的弧长,li=bi/cosαi
          △Gi——第i条土条自重标准值;
          θi——第i条土条滑弧中点的切线和水平线的夹角(°);
          Tdj——第j层锚杆的受拉承载力设计值;
          T′dj——第j层土钉的受拉承载力设计值;
          Sj——第j层土钉或锚杆的水平间距;
          αj——第j层土钉或锚杆与水平面间夹角(°);
          η——土钉抗力法向分量降低系数,取0.6;
          K——圆弧滑动稳定安全系数。Ⅱ级基坑为1.25,Ⅲ级基坑为1.2。

9.3.13 任一土钉或锚杆对滑移体的受拉承载力设计值可按本规范公式(4.6.10-1)及公式(4.6.10-2)计算确定。

9.3.14 各土钉筋体面积应采用整体稳定计算中所有工况下拉力的最大值,土钉及锚杆的筋体面积按本规范公式(4.6.8-1)和公式(4.6.8-2)计算确定。

9.3.15 与预应力锚杆结合使用的复合型土钉支护,构造应满足下列要求:
    1 锚杆长度应大于相邻土钉长度,锚固段处于稳定地层中;
    2 预应力锚杆与喷射混凝土面层的连接处应设置腰梁,腰梁与喷射混凝土面层应紧密接触,可采用型钢或钢筋混凝土梁,其规格应根据锚杆拉力设计值计算确定。

9.3.16 当复合土钉支护采用水泥搅拌桩(墙)及超前微型桩时,土钉支护体系整体稳定验算可以考虑水泥搅拌桩(墙)以及滑移面以下超前微桩的抗力作用。

9.3.17 当联合采用超前微型桩支护时,微型桩间距不宜大于1m,嵌入坑底以下不小于1m。微型桩可用无缝钢管或焊管,管径48mm~150mm,应采用水泥浆或水泥砂浆灌注密实。

9.3.18 当采用水泥搅拌桩(墙)与土钉相结合的复合土钉支护时,水泥搅拌桩(墙)的嵌深应按坑底抗隆起与抗渗透破坏的条件来确定。

9.3.19 面层喷射混凝土的强度等级不应小于C20,3d龄期的喷射混凝土强度不应小于12MPa。

9.3.20 喷射混凝土面层厚度不应小于80mm,面层内应设钢筋网,钢筋直径宜分别为6mm~10mm,钢筋网格尺寸宜为150mm~300mm。当面层厚度大于120mm时,宜设两层钢筋网,坡面外露的土钉头之间应设直径14mm~20mm的加强筋予以连接。

9.3.21 土钉杆体与配筋喷射混凝土面层的连接应满足土钉端部设计拉力的要求,可采用L形短钢筋将土钉钢筋与面层中的加强筋焊接,不得采用点焊和绑扎。对于重要的工程或支护面层承受较大侧压时,应采用螺栓与承压板连接方式。

9.3.22 土钉支护工程应有完善的基坑坡体排水系统设计,并应符合下列规定:
    1 坡顶稳定影响区应采用混凝土硬化和散水,并在影响区域外设置截水沟;
    2 对含水量较高的地层,坡面应设置泄水孔,泄水孔内应放入滤水材料,坡脚设置排水沟和集水井;
    3 必要时,应在坡面的竖直方向设置连续的土工合成材料排水带,将渗流水引入坡脚的排水沟和集水井。

9.4 施工与检验

10 基础与混凝土坝的锚固

10.1 基础锚固设计


式中:Q——相应于作用的标准组合时,作用在基础上的切向力(kN);
          TK——预应力锚杆受拉承载力标准值(kN);
          K——基底面抗剪切安全系数,取1.2~1.5;
          f——基底面的摩擦系数;
          β——锚杆力作用线与基础底面垂线的夹角。

10.1.3 设置在承载力低的地基上的承受切向力的基础,不宜直接施作预应力锚杆,可选择在邻近坚硬地基上设置锚固基座,并应用拉杆将基座与主体基础连接牢固。

Ⅱ 承受倾覆力矩的基础锚固

10.1.4 承受倾覆力矩的高耸结构的基础宜用预应力锚杆锚固。

10.1.5 锚固基础中单根锚杆所承受的拔力标准值,可按下式计算(图10.1.5):

10.1.5.jpg

式中:FK——相应于作用的标准组合时,作用在基础顶面的竖向压力值(kN);
          GK——基础自重及其上的土重(kN);
          MxK、MyK——按荷载效应标准组合计算作用在基础底面形心的力矩值(kN·m);
          xi、yi——第i根锚杆至基础底面形心的y、x轴的距离;
          Nki——相应于作用的标准组合时,第i根锚杆的拔力标准值(kN);
          n——锚杆根数。

10.1.6 承受倾覆力矩或切向力的基础锚杆的拉力设计值确定应符合本规范第4.6.6条的规定。

10.1.7 承受倾覆力矩或切向力的基础锚杆的杆体截面与锚固体长度设计计算应符合本规范第4.6节的有关规定。

10.2 混凝土坝的锚固


L-冰压力;V-水压力;U-扬压力;G-坝静重;T-锚杆力;tp-锚杆力的力臂
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式中:Td——混凝土坝抗倾覆所需的锚杆受拉承载力设计值(kN);
          K——抗倾覆安全系数,根据工程的性质与安全等级,按国家现行有关标准的规定取值;
          M+、M-——分别表示锚固力作用前坝体上的正弯矩(倾覆力矩)或负弯矩(抗倾覆力矩)之和(kN·m);
          tp——锚杆力的力臂(m)。

10.2.3 采用垂直于坝基面的预应力锚杆增大沿坝基面抗滑力的混凝土坝,其抗滑稳定安全系数可按下列公式计算:
    1 按抗剪断强度:

10.2.3-1.jpg

式中:K′——按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数;
          f′——坝体混凝土与坝基接触面的抗剪断摩擦系数;
          C′——坝体混凝土与坝基接触面的抗剪断粘聚力,(kPa);
          A——坝体与坝基的接触面积,(㎡);
          ∑W——作用于坝体上全部荷载(包括扬压力,下同)对滑动面的法向分值,(kN);
          ∑P——作用于坝体上全部荷载对滑动面的切向分力值,(kN);
          Td,j——作用于坝体上第j根锚杆受拉承载力设计值对滑动面的法向分量,(kN)。

    2 按抗剪强度:

10.2.3-2.jpg

式中:K——按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数;
          f——坝体混凝土与坝基接触面的抗剪摩擦系数。

10.2.4 按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数K′,按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数K,坝体混凝土与坝基接触面之间的抗剪断摩擦系数f′、粘聚力C′和抗剪摩擦系数f,可按国家现行有关标准的规定取值。

10.2.5 当坝基岩体内存在缓倾角软弱结构面时,坝基深层抗滑稳定安全系数可按国家现行有关标准进行坝基深层抗滑稳定计算确定。稳定计算时,应引入预应力锚杆的作用效应。

10.2.6 预应力锚杆用于坝基处理,应按国家现行有关标准规定对坝基强度和抗滑稳定性进行验算。坝基锚固应与固结灌浆、基础排水等综合处理措施结合运用。

10.2.7 混凝土坝锚固工程所采用的预应力锚杆,其杆体截面积与锚固段长度的设计计算应符合本规范第4.6节的有关规定,锚杆锚固段注浆体与岩石间的粘结抗拔安全系数不应小于2.5。

10.2.8 预应力锚杆自由段应穿过坝底不小于5m,其穿过坝底的自由段长度尚应满足坝底面至锚固段上端间的岩体重量不小于锚杆承载力设计值的要求。

10.2.9 混凝土坝预应力锚杆的结构构造设计应符合下列规定:
    1 预应力锚杆应采用Ⅰ级防护构造,其结构构造设计应符合本规范表4.5.3的规定要求,当锚固岩层具有侵蚀性时,可选用环氧涂层钢绞线做杆体材料;
    2 锚具外露出的钢绞线长应满足再次张拉的要求,锚头处应设置可拆卸的防护镀锌钢罩,钢罩内的全部空隙应充满防腐油脂。

10.2.10 混凝土坝预应力锚杆的布置应符合下列规定:
    1 根据锚固场地和锚杆数量,锚杆在平面上宜均匀布置;锚杆与坝基面的倾向及倾角宜按能提供最大抗力及方便施工的原则确定;
    2 位于基岩中的锚杆锚固段在垂直方向宜错开1/2锚固段长;
    3 预应力锚杆的锚头宜布置于坝顶、坝坡或坝体廊道等有利于检查和修复的部位;
    4 布置在坝体过水结构面上的锚头,不宜突出结构物表面,应设置防气蚀措施。  

10.3 基础与混凝土坝锚杆的施工、试验与监测

11 抗浮结构锚固

11.1 一般规定

11.2 抗浮预应力锚杆设计


式中:Ff——地下水浮力标准值;
          A——基底面积;
          γw——地下水容重;
          △H——抗浮设防水位与建筑物基础底标高之差;
          G——结构自重及其他永久荷载标准值之和;
          n——设计抗浮区域内的锚杆数量;
          Tk——单根抗浮锚杆受拉承载力标准值。

11.2.2 抗浮锚杆应进行抗拔承载力及杆体抗拉承载力计算。锚杆的拉力设计值、杆体截面积、锚固体长度、直径计算应符合本规范第4.6节的有关规定。

11.2.3 抗浮锚杆长度应满足锚杆设计拉力及整体抗浮稳定要求,预应力抗浮锚杆自由杆体长度不宜小于5m,锚杆间距不宜小于1.5m。

11.2.4 抗浮锚杆应进行整体抗浮稳定验算,抗浮稳定安全系数可按下式计算(图11.2.4):

11.2.4.jpg

式中:W——基础下抗浮锚杆范围内总的土体重量,计算时采用浮重度(kN);
          G——结构自重及其他永久荷载标准值之和(kN);
          Ff——地下水浮力标准值(kN);
          K——抗浮稳定安全系数,应满足国家现行有关标准的规定。

tu11.2.4.jpg

图11.2.4 抗浮锚杆整体稳定计算示意图
11.2.5 抗浮锚杆初始预应力值的确定应考虑锚杆受力变形及其对基础底板抗裂的影响,并宜符合下列要求:
    1 抗浮锚杆的锁定拉力值宜为锚杆拉力设计值的0.8倍~1.0倍;
    2 对于长期稳定水浮力作用下,以及变形控制要求较高的工程,锚杆的锁定拉力值宜为锚杆拉力设计值;
    3 压力分散型抗浮锚杆的锁定拉力值宜为锚杆拉力设计值。

11.2.6 抗浮锚杆的锁定时间应根据土层条件、结构荷载和变形完成情况综合确定。

11.2.7 抗浮锚杆锚头设计与构造应符合下列要求:
    1 锚下结构应具有足够的强度和刚度,确保在施加张应力时不产生有害变形;
    2 锚具的质量与性能应满足锚杆长期工作受力要求;
    3 锚杆锚头的防腐处理应符合本规范第4.5节的有关规定。

11.2.8 抗浮锚杆与基础底板连接节点应满足基础底板整体防水等级及构造要求,可采用渗透结晶型防水材料对锚杆节点进行处理,并应在基础混凝土浇筑前在锚杆杆体上设置不少于2道的遇水膨胀橡胶。

11.3 抗浮锚杆施工

12 试验

12.1 预应力锚杆试验


12.1.16 每级荷载应按持荷时间间隔1、2、3、4、5、10、15、20、30、45、60、75、90、120、150、180、210、240、270、300、330、360min记录蠕变量。

12.1.17 试验结果按荷载-时间-蠕变量整理,并应按本规范图J.0.1绘制蠕变量-时间对数(S-lgt)曲线,蠕变率应按下式计算:

12.1.17.jpg

式中:S1——t1时所测得的蠕变量;
          S2——t2时所测得的蠕变量。

12.1.18 锚杆在最大试验荷载作用下的蠕变率不应大于2.0mm/对数周期。

Ⅳ 验收试验

12.1.19 工程锚杆必须进行验收试验。其中占锚杆总量5%且不少于3根的锚杆应进行多循环张拉验收试验,占锚杆总量95%的锚杆应进行单循环张拉验收试验。

12.1.20 锚杆多循环张拉验收试验应由业主委托第三方负责实施,锚杆单循环张拉验收试验可由工程施工单位在锚杆张拉过程中实施。

12.1.21 锚杆多循环验收试验应符合下列规定:
    1 最大试验荷载:永久性锚杆应取锚杆拉力设计值的1.2倍;临时性锚杆应取锚杆拉力设计值的1.1倍;
    2 加荷级数不宜小于5级,加荷速度宜为50kN/min~100kN/min;卸荷速度宜为100kN/min~200kN/min。
    3 锚杆多循环张拉的加荷、持荷、卸荷方式应按本规范K.0.1条的规定实施(图K.0.1);
    4 每级荷载10min的持荷时间内,按持荷1、3、5、10min测读一次锚杆位移值;
    5 荷载分散型锚杆多循环张拉验收试验按本规范附录C所规定的荷载补偿张拉方式进行加荷、持荷和卸荷。

12.1.22 锚杆多循环张拉验收试验结果的整理与判定应符合下列规定:
    1 试验结果应绘制出荷载-位移(N-δ)曲线、荷载-弹性位移(N-δe)曲线,荷载-塑性位移(N-δp)曲线(本规范图K.0.2)。
    2 验收合格的标准:
        1)最大试验荷载作用下,在规定的持荷时间内锚杆的位移增量应小于1.0mm,不能满足时,则增加持荷时间至60min时,锚杆累计位移增量应小于2.0mm;
        2)压力型锚杆或压力分散型锚杆的单元锚杆在最大试验荷载作用下所测得的弹性位移应大于锚杆自由杆体长度理论弹性伸长值的90%,且应小于锚杆自由杆体长度理论弹性伸长值的110%;
        3)拉力型锚杆或拉力分散型锚杆的单元锚杆在最大试验荷载作用下,所测得的弹性位移应大于锚杆自由杆体长度理论弹性伸长值的90%,且应小于自由杆体长度与1/3锚固段之和的理论弹性伸长值。

12.1.23 锚杆单循环验收试验应符合下列规定:
    1 最大试验荷载:永久性锚杆应取锚杆轴向拉力设计值的1.2倍,临时性锚杆应取锚杆轴向拉力设计值的1.1倍;
    2 加荷级数宜大于4级,加荷速度宜为50N/min~100kN/min,卸荷速度宜为100N/min~200kN/min;
    3 锚杆单循环张拉的加荷、持荷与减荷方式应按本规范J.0.3条的规定实施;
    4 在最大试验荷载持荷时间内,测读位移的时间宜为1、3、5min后;
    5 荷载分散型锚杆单循环张拉验收试验施荷方式应按本规范附录C所规定的荷载补偿张拉方式进行施荷、持荷和卸荷。

12.1.24 锚杆单循环张拉验收试验结果整理与判定应符合下列规定:
    1 试验结果应绘制荷载-位移曲线(本规范图K.0.4);
    2 锚杆验收合格的标准:
        1)与多循环验收试验结果相比,在同级荷载作用下,两者的荷载-位移曲线包络图相近似;
        2)所测得的锚杆弹性位移值应符合第12.1.22条第2款的要求。  

12.2 喷射混凝土试验


式中:fc——喷射混凝土抗压强度;
          P——试件极限荷载;
          D——试件直径。

12.2.9 喷射混凝土抗压强度的评定验收应符合下列规定:
    1 同批喷射混凝土的抗压强度应以同批内标准试块的抗压强度代表值来评定;
    2 同组试块应在同板件上切割或钻芯制取,对有明显缺陷的试块应予舍弃;
    3 每组试块的抗压强度代表值为三个试块试验结果的平均值;当三个试块强度中的最大值或最小值之一与中间值之差超过中间值的15%时,可用中间值代表该组的强度;当三个试块强度中的最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15%,该组试块不应作为强度评定的依据;
    4 喷射混凝土质量合格标准应为:28d龄期抗压强度平均值大于设计值,且最低试验强度不小于设计强度的80%;
    5 喷射混凝土强度不符合要求时应查明原因采取补强措施。

Ⅲ 粘结强度试验

12.2.10 喷射混凝土与围岩间粘结强度试验方法应符合本规范附录M的要求。

12.2.11 试验取得的喷射混凝土与围岩粘结强度值应符合本规范第6.3.3条的规定。

Ⅳ 抗弯强度试验

12.2.12 喷射钢纤维混凝土与喷射混凝土的抗弯强度及残余抗弯强度试验方法应符合本规范附录N的要求。

12.2.13 喷射混凝土的抗弯强度值应符合本规范第6.3.5条的规定。

13 工程监测与维护

13.1 一般规定

13.2 监测与检查项目

13.3 锚杆预加力的长期监测


13.3.2 锚杆预加力的监测,在安装测力计的最初10d宜每天测定一次,第11d~30d宜每3d测定一次,以后则每月测定一次。但当遇有暴雨及持续降雨、临近地层开挖、相邻锚杆张拉、爆破震动以及预加力测定结果发生突变等情况时应加密监测频率。锚杆预加力监测期限应根据工程对象、锚杆初始预加力的稳定情况及锚杆使用期限等情况确定,永久性锚杆工程的锚杆预加力监测不应少于5年或应在其服务期内监测。

13.3.3 锚杆预加力的监测宜采用钢弦式、液压式测力计,监测仪器应具有良好的稳定性和长期工作性能。使用前应进行标定,合格后方可使用。

13.4 锚杆腐蚀状况检查分析

13.5 工程安全状态的预警值

13.6 监测信息反馈和处理

14 工程质量检验与验收

14.1 一般规定

14.2 质量检验与验收标准


14.3 验收

附录A 预应力锚杆结构图

1-锚具;2-台座;3-无粘结钢绞线;4-光滑套管;5-对中支架;6-钢绞线;
7-波形套管;8-钻孔;9-注浆管;10-锚头;11-套管与波形套管搭接处(搭接处长度不小于200mm);12-过渡管

A.0.2 永久性压力分散型锚杆(Ⅰ级防护)应由锚具、台座、无粘结钢绞线、承载体、对中支架、过渡管组成(图A.0.2)。

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图A.0.2 永久性压力分散型锚杆(Ⅰ级防护)结构详图
1-锚具;2-台座;3-钻孔;4-对中支架;5-无粘结钢绞线;6-承载体;7-水泥浆体;8-注浆管;9-锚头;10-过渡管
A.0.3 涨壳式预应力中空锚杆应有螺母、垫圈、承压板、涨壳锚固件、中空锚杆体组成(图A.0.3)。

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图A.0.3 涨壳式预应力中空锚杆结构图
1-螺母;2-垫圈;3-承压板;4-注浆(排气)管;5-中空锚杆体;6-涨壳锚固件
A.0.4 缝管锚杆应由开缝钢管、挡环、承压板组成(图A.0.4)。

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图A.0.4 缝管锚杆结构图
1-开缝钢管;2-挡环;3-承压板;a-管体外径;b-缝宽;t-管壁厚度
A.0.5 水涨式锚杆应由异型钢管、钢管套、带注水管钢套管、承压板组成(图A.0.5)。

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图A.0.5 水胀式锚杆结构图
1-异型钢管杆体;2-钢管套;3-带注水管钢套管;4-承压板

附录B 岩土锚杆与喷射混凝土支护工程施工记录

注:1 备注栏记录钻孔过程中的异常情况,如塌孔、缩径、地下水情况及相应的处理方法。
        2 进行压水试验的钻孔应记录压水试验结果和相应的处理方法。

B.0.2 锚杆注浆施工记录应符合表B.0.2的规定。

表B.0.2 锚杆注浆施工记录表
b.0.2.jpg
注:注浆材料及配合比包括外加剂的名称和掺量。

B.0.3 锚杆张拉与锁定应符合表B.0.3的规定。

表B.0.3 锚杆张拉与锁定记录表
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附录C 荷载分散型锚杆的张拉锁定方法

式中:Nd——锚杆拉力设计值;
          n——单元锚杆数量(个)。

    2 每个单元锚杆的弹性位移量(mm),应按下式计算:

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式中:Li——每个单元锚杆的长度(mm);
          Es——钢绞线的弹性模量(N/mm²)。

    3 各单元锚杆的起始荷载Pi,应按下列公式计算:

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C.0.2 各单元锚杆的张拉锁定应符合下列规定:
    1 将张拉工具锚夹片安装在第一单元锚杆位于锚头处的筋体上,按张拉管理图张拉至第二单元锚杆起始荷载P2,(图C.0.2-1、C.0.2-2)。
    2 将张拉工具锚夹片筋体安装在第二单元锚杆的筋体上,张拉第一、二单元锚杆至张拉管理图上荷载P3
    3 将张拉工具锚夹片筋体安装在第三单元锚杆的筋体上,继续张拉第一、二、三单元锚杆至张拉管理图上荷载P4
    4 在张拉工具锚夹片仍安装在第一、二、三单元锚杆钢绞线的基础上,将张拉工具锚夹片安装在第四单元锚杆的筋体上,继续张拉至张拉管理图上的组合张拉荷载P组;
    5 各单元锚杆组合张拉至锁定荷载。

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图C.0.2-1 荷载分散型锚杆长度示意图

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图C.0.2-2 张拉管理图

附录D 中空注浆锚杆结构参数与力学性能

附录E 隧洞洞室各级围岩物理力学参数与岩体结构面抗剪峰值强度


E.0.2 岩体结构面抗剪峰值强度参数可按表E.0.2选用。

表E.0.2 岩体结构面抗剪峰值强度参数
E.0.2.jpg
注:1 表中胶结结构面、无充填结构面的抗剪峰值强度参数限于坚硬岩,半坚硬岩、软质岩中的结构面应进行折减。
        2 胶结结构面、无充填结构面抗剪峰值强度参数应根据结构面得的胶结程度、粗糙程度选取大值或小值。

附录F 用瑞典条分法计算锚固边坡的稳定性


式中:K——边坡稳定安全系数;
          △Gni——作用于第i条滑动面上的岩土体的垂直分力(kN);
          △Gti——作用于第i条滑动面上的岩土体的切向分力(kN);
          f、c——岩土体的摩擦系数标准值与粘聚力标准值(kPa);
          △Li——第i条滑动面圆弧段长度(m);
          Tdnj——第j根预应力锚杆受拉承载力设计值作用于滑动面上的垂直分量(kN);
          Tdtj——第j根预应力锚杆受拉承载力设计值作用于滑动面上的切向分量(kN)。  

附录G 腰梁与锚杆锚头的构造形式


G.0.2 型钢组合腰梁与锚杆锚头的构造应具有承受杆体最大张拉荷载的强度。承压板、锚具应与锚杆杆体保持垂直(图G.0.2)。

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图G.0.2 型钢组合腰梁与锚杆锚头构造图

附录H 预应力锚杆基本试验


H.0.2 锚杆基本试验结果应整理绘制荷载-位移、荷载-弹性位移、荷载-塑性位移曲线图(图H.0.2)。

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图H.0.2 锚杆基本试验荷载-弹性位移、荷载-塑性位移曲线

附录J 锚杆蠕变量-时间对数关系曲线

附录K 锚杆验收试验


K.0.2 锚杆多循环张拉验收试验结果整理应绘制荷载-位移曲线图、荷载-弹性位移曲线图和荷载-塑性位移曲线图(图K.0.2)。

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图K.0.2 锚杆多循环张拉验收试验荷载(N)-位移(δ)曲线、
荷载(N)-弹性位移(δe)曲线和荷载(N)-塑性位移(δp)曲线

K.0.3 锚杆单循环张拉验收试验加荷、持荷和卸荷模式(图J.0.3)的初始荷载宜为锚杆拉力设计值Nd的0.1倍,最大试验荷载的持荷时间不宜小于5min。
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图K.0.3 锚杆单循环张拉验收试验加荷、持荷和卸荷模式
K.0.4 锚杆单循环张拉验收试验结果整理应绘制荷载-位移曲线图(图K.0.4)。
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图K.0.4 锚杆单循环验收试验荷载(N)-位移(δ)曲线

附录L 喷射混凝土抗压强度标准试块制作方法

附录M 喷射混凝土粘结强度试验

附录N 喷射混凝土抗弯强度与残余抗弯强度试验


N.0.2 喷射混凝土抗弯强度和残余抗弯强度试验应在喷射混凝土试件养护28d后进行,小梁试验采用跨度应为450mm的三点加荷(图N.0.2)。

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图N.0.2 喷射混凝土小梁三点加荷方式
N.0.3 试件及加荷装置的布设应能测得小梁的跨中挠度。加荷过程中,当梁的挠度达0.5mm前,梁跨中变形速度应控制为0.20mm/min~0.30mm/min。此后,梁跨中变形可增至1.0mm/min。应连续记录梁跨中的荷载-挠度曲线。

N.0.4 试验装置的刚度应能适应有效地控制梁中挠度的要求,试验装置的支座与加荷点处均应设置半径为10mm~20mm的圆棒,当跨中挠度达4.0mm时,试验即可结束。

N.0.5 试验结果应绘制荷载-挠度曲线(图N.0.5),其中喷射混凝土峰值荷载(P0.1)即为曲线中的直线段平移0.1mm挠度值的那条斜线与荷载-挠度曲线相交的点。

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图N.0.5 从荷载-挠度曲线图上确定P0.1
N.0.6 喷射混凝土抗弯强度可按下式计算:

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式中:fc——喷射混凝土抗弯强度标准值;
          P0.1——参见本规范第N.0.5条(kN);
          b——梁宽(125mm);
          d——梁厚(75mm)。

N.0.7 喷射混凝土抗弯强度试验报告应包括下列内容:
    1 试验装置类型;
    2 试件编号;
    3 试件尺寸;
    4 养护条件和试验龄期;
    5 示有最初峰值荷载(P0.1)的荷载-挠度曲线;
    6 计算所得的抗弯强度值。

N.0.8 根据本规范表6.3.6对喷射混凝土或喷射钢纤维混凝土支护变形等级要求,按荷载-挠度曲线图,确定当挠度分别为0.5mm、1.0mm、3.0mm和4.0mm时的残余抗弯强度等级。

N.0.9 残余抗弯强度试验报告应包括下列内容:
    1 试验装置类型;
    2 试件编号;
    3 试件尺寸;
    4 养护条件和试验龄期;
    5 变形速率;
    6 包括示明规定变形等级(挠度)的小梁弯曲应力值的荷值-变形曲线;
    7 变形等级和残余强度等级。

附录P 喷射钢纤维混凝土残余抗弯强度(韧性)等级与残余弯曲应力


P.0.2 按围岩性态及工程使用要求,对喷射钢纤维混凝土和喷射混凝土应有不同变形量限制要求。该变形限值要求可用喷射混凝土变形等级表示。

P.0.3 不同变形等级与不同残余弯曲强度等级的喷射钢纤维混凝土或喷射混凝土试验梁的弯曲应力不应小于表P.0.3的规定。

表P.0.3 不同变形等级的喷射钢纤维混凝土或喷射混凝土的残余抗弯强度(N/mm²)
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注:1 变形等级系指不同围岩与工作条件对喷射混凝土支护层变形的要求。
        2 残余抗弯强度等级则是喷射混凝土韧性高低的标志,等级4韧性最高,依次韧性逐级降低。

附录Q 土钉抗拔试验方法

本规范用词说明

引用标准名录

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