还剩130页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
UDC中华人民共和国国家标准PGB50086-2011岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范Technicalcodeforengineeringofgroundanchoringandshotcretesupport规范修编组2011-07TOC\o\h\z1总则62术语、符号
72.1术语
72.2符号103工程勘察与调查
143.1一般规定
143.2环境地质调查
143.3工程勘察154预应力锚杆
174.1一般规定
174.2锚杆类型与构造17(Ⅰ)拉力型与压力型预应力锚杆17(Ⅱ)压力分散与拉力分散型锚杆18(Ⅲ)可拆芯式锚杆20(Ⅳ)树脂卷锚杆与快硬水泥卷锚杆20(Ⅴ)涨壳中空注浆锚杆20(Ⅵ)摩擦型锚杆
204.3预应力锚杆类型的选择
204.4材料
224.5防腐保护
254.6设计27(Ⅰ)锚杆设置27(Ⅱ)锚杆的安全系数27(Ⅲ)锚杆杆体设计28(Ⅳ)注浆体和传力结构31(Ⅴ)初始预应力的确定
314.7施工32(Ⅰ)一般规定32(Ⅱ)钻孔32(Ⅲ)杆体制作、存储及安放33(Ⅳ)注浆33(Ⅴ)张拉与锁定34(Ⅵ)施工质量控制与检验355非预应力锚杆
365.1一般规定
365.2类型与适用条件
365.3材料
375.4锚杆设计
375.5锚杆施工
385.6施工质量控制与检验396喷射混凝土
406.1一般规定
406.2原材料
406.3设计
426.4施工44(Ⅰ)施工设备44(Ⅱ)混合料45(Ⅲ)喷射作业
466.5喷射混凝土质量控制与检验
496.6施工安全与粉尘控制497隧道与地下工程锚喷支护
517.1一般规定
517.2围岩分级
527.3一般条件下的锚喷支护设计55Ⅰ工程类比法设计55Ⅱ监控量测法57Ⅲ理论验算法59Ⅳ抵抗局部危岩的锚杆与喷射混凝土支护设计
607.4特殊条件下的锚喷支护设计61Ⅰ浅埋土质隧道的锚喷支护设计61Ⅱ塑性流变岩体中隧洞锚喷支护设计62Ⅲ水工隧洞锚喷支护设计62Ⅳ受采动影响的锚喷支护设计63Ⅴ易发生岩爆的高地应力岩体中隧洞的锚喷支护设计
647.5施工648边坡锚固
668.1一般规定
668.2边坡锚固设计
668.3边坡浅层加固与面层防护
728.4边坡锚固工程施工73Ⅰ一般规定73Ⅱ边坡爆破施工73Ⅲ边坡锚杆施工
748.5边坡锚固工程的试验与监测749基坑锚拉桩(墙)支护
759.1一般规定
759.2设计
769.3施工及验收7910基坑土钉支护
8010.1一般规定
8010.2土钉支护设计
8110.3喷射混凝土面层与坡体排水
8410.4施工与检验8511基础与混凝土坝的锚固
8711.1基础锚固设计87(Ⅰ)承受切向力的基础锚固87(Ⅱ)承受倾覆力矩的基础88(Ⅲ)承受拉力的基础锚固89(Ⅳ)基础锚杆设计
9011.2混凝土坝锚杆设计
9011.3基础与混凝土坝锚杆的施工、试验与监测9312抗浮锚固
9412.1一般规定
9412.2抗浮锚杆设计
9412.3抗浮锚杆施工9613试验
9713.1预应力锚杆试验97(Ⅰ)一般规定97(Ⅱ)基本试验97(Ⅲ)蠕变试验98(Ⅳ)验收试验
9913.2喷射混凝土试验101(Ⅰ)一般规定101(Ⅱ)抗压强度试验101(Ⅲ)粘结强度试验10214工程监测与维护管理
10414.1一般规定
10414.2监测项目
10414.3预应力锚杆拉力的长期监测
10414.4锚杆腐蚀状况检查分析
10514.5工程安全状态的预警值
10514.6监测信息反馈和处理10615工程质量检验与验收
10715.1一般规定
10715.2质量检验
10715.3不合格锚杆的处理
10815.4验收109附录A预应力锚杆结构图110附录B预应力锚杆的杆体材料性能115附录C岩土锚固与喷射混凝土支护工程施工记录117附录D荷载分散型锚杆的张拉锁定方法119附录E中空注浆锚杆结构参数与力学性能121附录F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122附录G基坑支护经典法设计123附录H预应力锚杆极限抗拔力试验126附录I锚杆蠕变量—时间关系曲线127附录J锚杆验收试验128附录K喷射混凝土抗压强度标准试块制作方法130附录L喷射混凝土粘结强度试验130附录M土钉抗拔试验方法1311总则
1.
0.1为使岩土锚固与喷射混凝土支护工程的设计、施工符合安全适用、技术先进、经济合理、确保质量和保护环境的要求,制定本规范
1.
0.2本规范适用于隧道、洞室、边坡、基坑、结构物抗浮、抗倾和受拉基础等工程的岩土锚固与喷射混凝土支护的设计、施工、试验、监测及验收
1.
0.3岩土锚固与喷射混凝土支护工程的设计与施工,必须做好工程的地质勘察工作,因地制宜,正确有效地利用岩土体的自身强度和自稳能力
1.
0.4岩土锚固与喷射混凝土支护工程的设计与施工,除应遵守本规范外,尚应符合现行国家工程建设标准的有关规定2术语、符号
2.1术语
2.
1.1预应力锚杆anchor、anchorage能将张拉力传递到稳定的或适宜的岩土体中的一种受拉杆件(体系),一般由锚头、杆体自由段和杆体锚固段组成当采用钢绞线或钢丝束作杆体材料时,可称预应力锚索
2.
1.2锚杆杆体anchortendon由筋材、防腐保护体、隔离架和对中支架等组装而成的锚杆受力杆件
2.
1.3锚杆自由段freeanchorlength不与周围浆体或地层粘结的杆体长度
2.
1.4锚杆锚固段fixedanchorlength借助灌浆体或机械装置,能将拉力传递到周围地层的杆体长度
2.
1.5锚头anchorhead能将拉力由杆体传递到地层面和支承结构面的装置
2.
1.6永久性锚杆permanentanchorage永久留在构筑物内并能保持其应有功能的锚杆其设计使用期超过2年
2.
1.7临时性锚杆temporaryanchorage设计使用期不超过2年的锚杆
2.
1.8非预应力锚杆nontensiledbolt安设于地层中的全长粘结型锚杆
2.
1.9土钉soilnailing安设于土中的全长粘结或摩擦型锚杆
2.
1.10压力型锚杆compressionanchorage能将拉力直接传递到杆体锚固段末端的锚杆
2.
1.11荷载分散型锚杆load-dispensiveanchorage在锚杆孔内,安设几个独立的单元锚杆所组成的复合锚固体系,每个单元锚杆均有其独立的自由段和锚固段,能使锚杆的张拉力均匀分散地分布于各单元锚杆的锚固段上又称单孔复合锚固体系
2.
1.12可拆芯式锚杆removableanchorage当使用功能完成后须拆除筋体的锚杆,一般采用压力型或压力分散型锚杆
2.
1.13套管polyrohylensesheath预应力筋材的保护外套用以充分发挥锚杆自由段的功能,并提供防腐保护
2.
1.14过渡管trumpet在锚具到自由段的过渡区段中起防腐保护作用的管子
2.
1.15一次注浆firstfillgrouting为形成锚杆的锚固段而进行的注浆注浆料有水泥系及合成树脂系两种
2.
1.16二次注浆postfillgrouting在锚杆张拉锁定后,向杆体护套与钻孔之间的空隙内进行注浆
2.
1.17二次高压注浆posthighpressuregrouting对锚固段注浆体周边地层进行的高压劈裂注浆,用以提高锚杆承载力
2.
1.18固结注浆consolidatedgrouting为减小钻孔周围岩体的渗透性或改善地层的力学性能,向钻孔内灌注水泥浆液
2.
1.19基本试验basictest工程锚杆正式施工前,为确定锚杆设计参数,在现场进行的锚杆极限抗拔力试验该试验应采用多循环的分级加荷、持荷和卸荷的试验方法
2.
1.20验收试验acceptancetest为检验工程锚杆质量和性能是否符合设计承载力要求的试验该试验应采用单循环与多循环的分级加荷、持荷和卸荷相结合的试验方法,并在锚杆施工中进行
2.
1.21蠕变试验creeptest检验在恒定荷载作用下锚杆位移随时间变化的试验
2.
1.22承载力(拉力)设计值designanchorageforce锚杆抵抗设计荷载应具有的设计抗力
2.
1.23锁定荷载lock-offload在锚杆张拉作业完成时,立即传递于锚头的荷载
2.
1.24弹性位移elasticdisplacement锚杆试验时测得的可恢复位移
2.
1.25塑性位移plasticdisplacement锚杆试验时测得的不可恢复位移
2.
1.26设计荷载designload预期作用于锚杆上的最终最大的有效荷载
2.
1.27安全系数用于锚杆或其他部件设计的极限承载力与设计荷载之比
2.
1.28喷射混凝土shotcretesprayedconcrete将水泥、骨料和水按一定比例拌制的混合料装入喷射机,借助压缩空气,从喷嘴喷出至受喷面所形成的致密均质的一种混凝土喷射混凝土中一般加入外加剂,并可加入外掺料和/或纤维
2.
1.29干拌法喷射混凝土drymixshotcrete将水泥、骨料按一定比例拌制的混合料装入喷射机,用压缩空气输送至喷嘴,与压力水混合后喷射至受喷面所形成的混凝土混合料中可加入外加剂、外掺料(水泥以外的其它胶结料)或纤维
2.
1.30湿拌法喷射混凝土wetmixshotcrete将水泥、骨料和水按一定比例拌制的混合料装入喷射机,并输送至喷嘴处,用压缩空气将混合料喷射至受喷面上所形成的混凝土混合料中可加入外加剂、外掺料或纤维
2.
1.31回弹物rebondlosses通过喷嘴喷出的混合物,与受喷面撞击后未粘结在上面的溅落材料
2.
1.32喷嘴noggte位于输料管前端用以喷出混合物的装置,采用干拌法喷射,在喷嘴处加入水和液态外加剂;采用湿拌法喷射,在喷嘴处加入液态外加剂和压缩空气
2.
1.33胶凝料binder喷射混凝土中水泥和其它具有胶凝作用的外掺料的总称
2.
1.34喷射纤维混凝土fibresreinforcedshotcret混合料由水泥、骨料和纤维(钢纤维或合成纤维)组成的喷射混凝土混合料中加入钢纤维,则称为喷射钢纤维混凝土
2.
1.35糙率coefficientofroughness综合反映隧洞壁面粗糙程度并影响过水断面水头损失的系数,通常用n表示
2.
1.36初期支护primarysupport隧洞开挖后及时施作的锚喷支护,用以维持隧洞的总体稳定性
2.
1.37后期支护finalsupport根据初期支护后隧洞变形情况和工程使用要求,须进行的二次加强支护,该加强支护可采用锚喷支护或混凝土衬砌
2.2符号
2.
2.1抗力和材料性能——岩土体滑动面上的粘结力、边坡岩体结构面的粘聚力——坝体混凝土与坝基接触面的抗剪断粘聚力Dr——相对密度Es——锚杆杆体弹性模量Ec——锚杆锚固体组合弹性模量Em——锚杆注浆体弹性模量f——岩土体滑动面上的摩擦系数、坝体混凝土与坝基接触面的抗剪摩擦系数fc——锚固段灌浆体、喷射混凝土抗压强度设计值ft——喷射混凝土抗拉强度设计值——锚杆钢筋、钢绞线强度标准值fyv——锚杆钢筋抗剪强度设计值fmg——锚固段灌浆体与地层间粘结强度极限值fms——锚固段灌浆体与筋体间粘结强度极限值fr——岩石单轴饱和抗压强度——坝体混凝土与坝基接触面的抗剪断摩擦系数KT——锚杆水平刚度系数Vpm——隧洞岩体纵波速度Vpr——隧洞岩石纵波速度WL——液限φ——边坡岩体结构面的内摩擦角γ——岩石重力密度γw──水的重度τ——土钉与土间的极限摩阻力标准值
2.
2.2作用和作用效应——作用在基础顶面的竖向压力值Ff——地下水浮力——不稳定岩石块体重量、基础自重及其上的土重、结构自重及其他永久荷载标准值之和——不稳定岩石块体平行或垂直作用于滑动面上的分力——不稳定岩石块体垂直作用于滑动面上的分力、、——作用于第i条滑动面上的岩土重量、其垂直分力、其切向分力——作用在基础底面形心的力矩值、——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N——作用于基础上的拉力标准值P——喷射混凝土试件极限荷载Q——拱形结构作用于基础上的荷载S——锚杆位移、锚杆蠕变量Se——锚杆弹性位移Sp——锚杆塑性位移——隧洞岩体强度应力比——锚杆轴向拉力设计值Tk——锚杆或单元锚杆的拉力标准值、——作用于不稳定岩块上的单根预应力锚杆轴向力设计值在抗滑方向和垂直于滑动方向的分值——锚杆力作用方向与坝基面呈角度时,混凝土坝抗倾覆所需的锚杆力设计值W——基础下抗浮锚杆范围内总的土体重量——垂直于隧洞轴线平面的较大主应力
2.
2.3几何参数——岩体边坡滑动面面积、边坡岩体结构面面积、基础底面积——锚杆预应力筋、土钉杆体的截面积——单元锚杆承载体与锚固段灌浆体横截面净接触面积;为受压面积中扣除孔道部分的面积——锚固段灌浆体横截面积——与冲切破坏椎体斜截面相交的全部钢筋截面积——隧洞毛跨度——锚杆锚固段钻孔直径、竖井毛洞洞径、喷射混凝土试件直径;——钢筋或钢绞线直径,排桩的直径或地下连续墙的厚度——隧洞洞顶覆盖岩层厚度h——抗浮设防水位标高与建筑物基础底标高之差——喷射混凝土层有效厚度——锚杆锚固段长度——锚杆的非锚固段长度、锚杆的自由段长度——锚杆力的力矩(m);——不稳定岩块出露面的周边长度——结构面与水平面夹角——预应力锚杆的倾角——锚杆直径
2.
2.4计算系数——锚杆锚固体抗拔安全系数、边坡稳定安全系数、抗隆起安全系数、基底面抗剪切安全系数、抗倾覆安全系数、抗滑稳定安全系数、结构抗浮稳定安全系数——锚杆杆体抗拉安全系数——单元锚杆锚固灌浆体局部抗压安全系数——岩体完整性系数——坝体混凝土与坝基接触面之间按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数;——节理条数——隧洞壁综合糙率系数、锚杆根数、试块组数——粘结强度降低系数——锚固长度对粘结强度的影响系数——有侧限锚固段灌浆体抗压强度增大系数3工程勘察与调查
3.1一般规定
3.
1.1岩土锚固与喷射混凝土支护工程设计和施工前均应进行工程勘察与调查,实施过程中还应通过试验和监测,及时反馈,对工程勘察资料和参数进行验证和调整
3.
1.2岩土锚固与喷射混凝土支护工程勘察根据工程的不同阶段分为可行性研究勘察、初步勘查和详细勘察主要内容包括一般调查、工程地质与水文地质勘察,必要时还应进行专项技术研究
3.
1.3岩土锚固与喷射混凝土支护工程勘察除应符合本规范的规定外,尚应满足主体建(构)筑物相关的国家现行标准、规范的规定
3.2环境地质调查
3.
2.1一般调查应包括搜集区域环境条件与气候条件、水文及地质资料、周围土地利用与规划情况、以往的挖方或填方记录、以及与工程相关的法规等;现场探勘和调查工程地形地貌、交通及施工条件、工程影响区域内的临近建筑物、地下埋设物的状况等
3.
2.2对边坡锚固工程,还应收集和分析工程区域的工程地质、水文地质和地震等资料,对边坡的历史进行调查,分析人类活动对边坡稳定的影响,
3.
2.3对基坑锚固工程,还应调查基坑及锚杆影响范围内的建(构)筑物、各类地下设施及道路的位置及状况、荷载及变形控制要求等
3.
2.4对抗浮锚固工程,还应调查区域水文地质条件,地质构造及地下水连通和补给规律,地下水与区域性水文地质条件的关系;地下水的变化规律,各层水的变化趋势及相关条件,季节性变化情况、近3~5年最高水位,历史最高水位,以及今后流域的水位变化预测
3.3工程勘察
3.
3.1工程地质勘察应正确反映工程地质条件,查明不良地质作用和地质灾害,提出岩土锚固设计、施工参数并应包括下列内容1场地地层分布及岩土物理力学指标;2场地地下水分布、地下水位及其变化情况;3场地地质构造及整体稳定性;4场地岩土及地下水的腐蚀性;5具有传力结构时,地基的反力系数;6岩土锚固与喷射混凝土、结构体系的设计、监测及施工工艺等方面的建议
3.
3.2隧道和地下工程设计阶段的工程地质勘察应在充分搜集和分析已有的地质资料的基础上,采用地面工程地质测绘、钻探、地球物理勘探和测试手段,基本查明该区的地形地貌性态分布和水文地质条件,主要包括1地层岩性及其分布、岩组划分、风化程度、岩石物理力学指标;2断裂构造和破碎带位置、规模、产状和力学属性,划分岩体结构类型;3不良地质作用的类型、性质、分布;4主要含水层的分布、厚度、埋深,地下水的类型、水位、补给排泄条件、渗透系数,水质的腐蚀性;5岩体初始应力场;6提出隧道及地下洞室围岩分级、以及锚固设计所需的围岩力学参数
3.
3.3隧道和地下工程施工阶段工程地质勘察应以设计阶段工程地质勘察资料和结论为基础,采用工作面跟踪地质编录、素描、摄像、量测等手段验证已有的地质资料,结合超前钻孔、平行导坑、试验坑道和地球物理等手段的超前探测,及时预报可能发生的塌方、滑动、挤压、岩爆、突然涌水、流砂及瓦斯溢出等不良地质现象,修正围岩分类,指导动态优化设计
3.
3.4对于结构形态复杂、高地应力、高地温、高水压、高挤压、大变形等特殊条件下的隧道与地下工程,应根据工程结构形态、特殊地质问题布置变形、应力、声发射、温度及地下水等专门监测,及时为支护设计提供地质依据当洞室可能产生偏压、膨胀压力、岩爆和其它特殊情况时,应进行专项研究
3.
3.5岩质边坡勘察内容尚应包括边坡工程地质分类、边坡岩体质量分级、边坡变形破坏机理分析与稳定性评价等应进行边坡岩体物理力学特性测试,重点研究对边坡稳定性有影响的软弱夹层(带)的变形特性和不同条件下的抗剪强度
3.
3.6土质边坡勘察内容尚应包括边坡工程土层特性与土体物理力学性质、边坡破坏形式和稳定性评价应进行边坡土体物理力学特性、土体的成因和颗粒组成分析,进行渗透稳定性分析、振动液化、膨胀性、耐崩解性、湿陷性等专门性研究
3.
3.7地质环境条件复杂、稳定性较差的边坡宜在勘察期间进行变形和地下水位动态监测
3.
3.8基坑锚固工程勘察应查明以下内容1开挖范围及邻近场地地下水含水层和隔水层的层位、埋深和分布情况,各含水层的补给条件和水力联系,各含水层的渗透系数和渗透影响半径;2岩土工程测试参数,包含土的常规物理试验指标;土的抗剪强度指标;特殊条件下应根据实际情况选择其它适宜的试验方法测试设计所需参数
3.
3.9抗浮锚固工程勘察尚应提出抗浮设防水位,应结合区域自然条件、地质特点、历史记录、现场实测水位、使用期内地下水位的预测以及建筑物埋置深度综合确定必要时应进行专项技术研究
3.
3.10基础与混凝土坝锚固工程勘察除应查明一般基础与混凝土坝工程设计要求的工程地质与水文地质条件外,尚应勘察查明锚杆锚固地层的岩土性状与地质构造4预应力锚杆
4.1一般规定
4.
1.1预应力锚杆宜用于将结构物的拉力传递给深部稳定的岩土体或加固岩土体的局部不稳定块体
4.
1.2锚固工程设计前,应依据工程岩土勘察报告及工程条件与要求,对采用预应力锚杆的工程安全性、经济性及施工可行性作出评估和判断
4.
1.3永久性锚杆的设计使用期限应不低于工程结构的设计使用年限
4.
1.4永久性锚杆的锚固段不应设置在下列未经处理的地层中1有机质土;2液限WL50%的土层;3相对密实度Dr
0.3的土层
4.
1.5在特殊条件下为特殊目的而采用的锚杆,必须在充分的调查研究和必要的试验基础上进行设计
4.
1.6在锚杆承受反复变动荷载时,反复荷载变动幅度应不大于锚杆承载力设计值的20%
4.
1.7采用锚杆锚固结构物时,除锚杆抗拉力应满足设计要求外,还必须验算结构物、锚杆和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(Ⅰ)拉力型与压力型预应力锚杆
4.
2.1拉力型预应力锚杆应由与注浆体直接粘结的杆体锚固段、自由段与锚头组成,其结构原理及在钻孔内的分布应符合图
4.
2.1的要求永久性拉力型预应力锚杆的结构构造应符合附录A图A.
0.1的要求
4.
2.2压力型预应力锚杆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,其结构原理及在钻孔内的分布应符合图
4.
2.2的要求(Ⅱ)压力分散与拉力分散型锚杆
4.
2.3拉力分散型锚杆应由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其结构原理及在钻孔内的分布应符合图
4.
2.3的要求
4.
2.4压力分散型锚杆应由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其结构原理及在钻孔内的分布构造应符合图
4.
2.4的要求
4.
2.5永久性压力分散型锚杆与永久性拉力分散型锚杆的结构构造应符合附录图A.
0.2和图A.
0.3的要求图
4.
2.1拉力型预应力锚杆结构简图图
4.
2.2压力型预应力锚杆结构简图图
4.
2.3拉力分散型预应力锚杆结构简图图
4.
2.4压力分散型预应力锚杆结构简图(Ⅲ)可拆芯式锚杆
4.
2.6可拆芯式锚杆适用于锚杆使用功能完成后,不容许将钢绞线滞留于地层内的工程
4.
2.7可拆芯式锚杆宜采用压力分散型锚杆结构其压力型单元锚杆宜由绕承载体弯曲成“U”型的一对无粘结钢绞线组成(Ⅳ)树脂卷锚杆与快硬水泥卷锚杆
4.
2.8树脂卷锚杆应由不饱和树脂卷锚固剂、钢质杆体、垫板和螺母组成
4.
2.9快硬水泥卷锚杆应由快硬水泥锚固剂、钢质杆体、垫板和螺母组成(Ⅴ)涨壳中空注浆锚杆
4.
2.10涨壳中空注浆锚杆由中空杆体、钢质涨壳锚固件、止浆塞、垫板和螺母组成,其结构构造应符合附录图A.
0.4的要求(Ⅵ)摩擦型锚杆
4.
2.11缝管锚杆应由纵向开缝的钢管杆体与垫板组成,钢管杆体的外径应大于钻孔直径2~3mm,并在外露端焊有挡环缝管锚杆的结构构造应符合附录图A.
0.5的要求
4.
2.12水胀式锚杆应由两端带套管的异型空心钢管杆体与垫板组成,其中与垫板相连的套管应开有小孔,能将高压水注入管内水胀式锚杆的结构构造应符合附录图A.
0.6的要求
4.3预应力锚杆类型的选择
4.
3.1工程锚固设计中,预应力锚杆的类型应根据工程要求、锚固地层性态、锚杆承载力设计值、不同类型锚杆的工作特征、现场条件及施工方法等综合因素选定
4.
3.2在软岩或土层中,当拉力或压力型锚杆的锚固段长已超过8m软岩和12m土层仍无法满足设计承载力要求或需要更高的锚杆承载力时,宜采用压力分散型或拉力分散型锚杆
4.
3.3预应力锚杆类型可按表
4.
3.3进行选择表
4.
3.3锚杆类型的选择序号锚杆类型锚杆工作特性与适用条件1拉力型锚杆(预应力)锚固地层为硬岩、中硬岩或非软土层单锚的承载力设计值为200~10000kN当锚固段长大于8m岩层和12m土层时,锚杆承载力的提高极为有限或不再提高锚杆长度可达50m或更大2压力型锚杆(预应力)锚固地层为腐蚀性较高的岩土层单锚的承载力设计值不大于300kN(土层)和1000kN(岩石)当锚固段长大于8m岩层和12m土层时,锚杆承载力的提高极为有限或不再提高锚杆长度可达50m或更大3拉力分散型锚杆(预应力)锚固地层为软岩或土层锚杆的承载力可随锚固段长度增大按比例增加单位长度锚固段承载力高,且蠕变量小锚杆长度可达50m或更大4压力分散型锚杆(预应力)锚固地层为软岩土层或腐蚀性较高的地层锚杆的承载力可随锚固段长度增大按比例增加单位长度锚固段承载力高,且蠕变量小锚杆长度可达50m或更大5可拆芯式锚杆(预应力)锚固于软岩或土层中的临时性锚杆锚杆预应力筋需拆除的工程6涨壳中空锚杆(低预应力)锚固地层为硬岩、中硬岩的支护工程易发生岩爆的高应力岩层中的地下工程可在开挖后立即提供主动支护抗力,单锚承载力设计值≤150kN锚杆长度可达20m或更大7树脂卷与快硬水泥卷锚杆(低预应力)可用于各类岩体的锚固工程可在开挖后尽快提供主动支护抗力的岩石工程,单锚承载力设计值≤150kN锚杆长度一般≤12m8摩擦型锚杆(低预应力)塑性流变岩体或承受爆破震动影响的矿山巷道支护易发生岩爆的高应力岩石隧道工程隧道或地下工程的临时支护或初期支护,单锚承载力设计值小于80kN锚杆长度一般为
1.2m~
3.0m,水涨式摩擦型锚杆可适当增长9普通水泥砂浆锚杆(非预应力)对地层开挖后位移控制要求不严的岩土体加固工程锚杆长度一般为
1.5~12m10自钻式中空锚杆(非预应力)软弱围岩、断层破碎带、砂卵石等钻孔后极易塌孔的地层支护锚杆长度≤12m能有效控制锚杆注浆的饱满度可在狭小空间施作较长锚杆11普通中空锚杆(非预应力)可用于对地层开挖后位移控制要求不严的岩体加固工程锚杆长度一般为
3.0m~12m能有效控制锚杆注浆的饱满度,保护层厚度均匀可在狭小空间施作较长锚杆
4.4材料
4.
4.1锚杆材料和部件应满足锚杆设计和稳定性要求,不同材料间不能产生不良的影响
4.
4.2锚杆材料和部件的质量标准及验收标准除专门提出特殊要求外,均应符合相应的国家标准
4.
4.3锚杆采用的钢绞线应符合下列规定1用于制作预应力锚杆杆体的钢绞线、环氧涂层钢绞线、无粘结钢绞线,应符合国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224,预应力钢绞线抗拉强度标准值fptk按附录B表B.
0.1采用2对拉锚杆及压力分散型锚杆应采用无粘结钢绞线无粘结钢绞线技术参数按附录B表B.
0.2采用3预应力钢绞线不得连接,除非是修复的情况
4.
4.4锚杆采用的钢筋应符合下列规定1预应力钢筋宜采用高强度精轧螺纹钢筋高强度精轧螺纹钢筋的力学性能应符合附录B表B.
0.3的规定2当预应力值较小及长度小于20米的锚杆,预应力筋也可采用HRB400级或HRB335级钢筋钢筋强度标准值fyk按附录B表B.
0.4采用3锚杆联接构件均应能承受100%的杆体极限抗拉力
4.
4.5涨壳中空注浆锚杆的材料应符合下列规定1涨壳中空注浆锚杆杆体应采用厚壁无缝钢管制作,材料为合金钢,外表全长应具有标准的连接螺纹,并能现场切割和用套筒联接加长;2用于锚杆加长的联接套筒应与锚杆杆体具有同等强度
4.
4.6缝管锚杆锚杆杆体应用不低于20MnSi力学性能的带钢轧制而成
4.
4.7注浆用水泥应符合下列规定1水泥宜使用普通硅酸盐水泥,水泥质量应符合国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175),必要时可采用抗硫酸盐水泥,不宜采用高铝水泥;2水泥强度应不低于
42.5Mpa,压力型锚杆用水泥强度不低于
52.5MPa
4.
4.8注浆料用的拌合水水质应符合《混凝土拌和用水标准》(JGJ63)的规定,拌合水中酸、有机物和盐类等对水泥浆体和钢拉杆有害的物质不得超标,不得影响水泥正常凝结和硬化
4.
4.9注浆料用的细骨料应符合下列规定1水泥砂浆只能用于一次注浆,细骨料应选用小于
2.0mm的砂;2砂的含泥量按重量计不得大于3%,砂中含云母、有机质、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量,按重量计不得大于1%
4.
4.10注浆料中使用的外加剂应符合下列规定1必要时水泥灌浆材料中可使用用于控制浆液泌水、改善流动性、减少用水量和调整凝结时间,或提高早期强度的外加剂;2外加剂必须符合有关产品标准,且不得影响浆体与岩土体的粘结性能和对锚杆杆体产生腐蚀,并应通过试验验证方可使用;3对锚杆保护套管内二次充填灌浆时,也可使用膨胀剂;4水泥浆中氯化物含量不得超过水泥重量的
0.1%
4.
4.11合成树脂系注浆材料应符合以下规定1合成树脂系注浆料应满足锚固体强度和耐久性的要求2合成树脂系灌浆料应具有良好的施工性能,包括胶凝时间、养护时间、粘度及储存期要求
4.
4.12用于压力型及压力分散型锚杆的承载体材料应符合以下规定1高分子聚酯纤维增强塑料承载体应具有与锚杆承载力相适应的力学性能;2钢板承载体外表应涂刷防腐材料
4.
4.13预应力锚杆用锚具应符合下列规定1预应力筋用锚具、夹具和连接器的性能均应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370)的规定;2依锚杆的使用目的,可采用可以调节锚杆预应力的锚头;3锚具罩应采用钢材或塑料材料制作加工,需完全罩住锚杆头和预应力筋的尾端,与支承面的接缝应为水密性接缝
4.
4.14承压板和台座应符合下列规定1承压板和台座的强度和构造必须满足锚杆极限抗拉能力,以及锚具和结构物的连接构造要求;2承压板及过渡管宜由钢板和钢管制成,材料质量应符合国家有关标准要求,过渡钢管壁厚不宜小于5mm
4.
4.15用于锚杆防护的材料应满足
4.5条规定
4.
4.16锚杆杆体隔离架材料应符合下列规定1隔离架应由钢、塑料或其它对杆体与灌浆体无害的材料组成;2隔离架不得影响锚杆灌浆浆体的自由流动
4.
4.17锚杆杆体的保护套管材料应符合下列规定1具有足够的强度和柔韧性,保证其在加工和安装过程中不被损坏;2具有防水性和化学稳定性,对预应力筋无不良影响;3具有耐腐蚀性,与锚杆浆体和防腐剂无不良反应;4能够抗紫外线引起的老化;5不影响预应力筋的弹性伸缩变形
4.
4.18注浆管应符合下列要求1灌浆管应有足够的内径,能使浆体压至钻孔的底部,灌浆管应能承受不小于1MPa的压力;2重复高压灌浆管耐压能力应不小于最大注浆压力的
1.2倍
4.5防腐保护
4.
5.1锚杆的防腐保护等级与措施应根据锚杆的设计使用年限及所处地层有无腐蚀性确定
4.
5.2当对地层的检测与调查中出现下列一种或多种情况时应判定该地层具有腐蚀性1PH值小于
4.5;2电阻率小于2000Ω.cm;3出现硫化物;4出现杂散电流或可造成对水泥浆体与杆体的化学腐蚀
4.
5.3腐蚀环境中的永久性锚杆应采用Ⅰ级防腐保护构造;非腐蚀环境中的永久性锚杆及腐蚀环境中的临时性锚杆应采用Ⅱ级防护构造,非腐蚀环境中的临时性锚杆可采用Ⅲ级防腐保护构造锚杆Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级防护构造应符合表
4.
5.3的要求和附录A图A.
0.
1、A.
0.
2、A.
0.3的要求表
4.
5.3锚杆Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级防腐保护要求防腐保护等级锚杆类型预应力锚杆及锚具防护要求锚头自由段粘结段Ⅰ级拉力型、拉力分散型采用过渡管,锚具用混凝土封闭或用钢罩保护采用注入油脂的护管或无粘结钢绞线,并在护管或无粘结钢绞线束外再套有光滑管采用注入水泥浆的波形管压力型、压力分散型采用过渡管,锚具用混凝土封闭或用钢罩保护采用无粘结钢绞线,并在无粘结钢绞线束外再套有光滑管采用无粘结钢绞线Ⅱ级拉力型、拉力分散型采用过渡管,锚具用混凝土封闭或用钢罩保护采用注入油脂的护管或无粘结钢绞线采用注入水泥浆的波形管压力型、压力分散型采用过渡管,锚具用混凝土封闭或用钢罩保护采用无粘结钢绞线采用无粘结钢绞线Ⅲ级拉力型、拉力分散型采用过渡管,锚具涂防腐油脂采用注入油脂的护管或无粘结钢绞线注浆
4.
5.4锚杆各部件的防腐材料与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.
5.5锚杆锚固段防腐保护尚应遵守下列规定1采用Ⅰ、Ⅱ级防护构造的锚杆杆体,水泥浆保护层厚度应不小于20mm;2采用Ⅲ级防护构造的锚杆杆体,水泥浆保护层厚度应不小于10mm
4.
5.6锚杆锚头的防腐保护尚应遵守下列规定1永久锚杆在预应力筋的张拉作业完成后,应及时对锚具和承压板进行防腐保护;2需调整预应力的永久性锚杆的锚具与承压板宜装设钢质防护罩,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(Ⅰ)锚杆设置
4.
6.1锚杆的间距与长度应根据锚杆所锚固的结构物及其周边地层整体稳定性确定
4.
6.2锚杆的间距应不小于
1.5m,如需锚杆间距更小时,应将锚杆锚固段错开布置,或将相邻锚杆的倾角调整至相差3o以上
4.
6.3锚杆的设置应避免对相邻建(构)筑物基础产生不利影响
4.
6.4锚杆的钻孔直径除必须满足锚杆的拉力设计值外,钻孔内的预应力钢绞线面积应不超过钻孔面积的15%
4.
6.5锚杆锚固段上覆土层厚度不宜小于5m,锚杆的倾角宜避开与水平向成-10°~+10°的范围,±10°范围内锚杆的注浆应采取保证浆液灌注密实的措施(Ⅱ)锚杆的安全系数
4.
6.6用作将结构物拉力传递至深部稳定地层的预应力锚杆,其筋体与锚固段灌浆体及地层与锚固段灌浆体间的粘结抗拔安全系数,应根据锚杆破坏后的危害程度和锚杆的服务年限按表
4.
6.6确定表
4.
6.6岩土锚杆锚固体抗拔安全系数安全等级锚杆损坏后危害程度最小安全系数临时锚杆永久锚杆6个月2年≥2年Ⅰ危害大,会构成公共安全问题
1.
62.
02.2Ⅱ危害较大,但不致出现公共安全问题
1.
41.
82.0Ⅲ危害较轻,不构成公共安全问题
1.
31.
62.0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.
04.
6.7设计预应力锚杆筋体截面时,筋体抗拉安全系数应按表
4.
6.7确定表
4.
6.7预应力锚杆杆体抗拉安全系数筋体材料最小安全系数()临时锚杆永久锚杆6个月2年2年钢绞线
1.
61.
82.0钢筋
1.
41.
61.
64.
6.8永久锚杆抗震验算时其安全系数应按
0.8折减(Ⅲ)锚杆杆体设计
4.
6.9锚杆或单元锚杆的杆体截面面积应按公式
4.
6.9-1和公式
4.
6.9-2确定
4.
6.9-
14.
6.9-2式中Kt——锚杆杆体抗拉安全系数,按表
4.
6.7选取T——锚杆或单元锚杆的拉力设计值(kPa);fyk、fptk——钢筋、钢绞线抗拉强度标准值(kPa)
4.
6.10压力及压力分散型锚杆锚固段灌浆体承压面积应按公式
4.
6.10验算
4.
6.10式中——单元锚杆锚固灌浆体局部抗压安全系数,取
2.0;——单元锚杆轴向拉力设计值;——单元锚杆承载体与锚固段灌浆体横截面净接触面积;为受压面积中扣除孔道部分的面积;——锚固段灌浆体横截面积;——有侧限锚固段灌浆体强度增大系数,由试验确定;——锚固段灌浆体轴心抗压强度设计值
4.
6.11锚杆及单元锚杆的锚固段长度可按公式
4.
6.11-1和公式
4.
6.11-2估算,并取其中的较大值
4.
6.11-
14.
6.11-2式中K——锚杆锚固体抗拔安全系数,按表
4.
6.6选取;T——锚杆或单元锚杆拉力设计值(KN);La——锚固段长度(m);fmg——锚固段灌浆体与地层间粘结强度极限值(MPa或kPa),应通过试验确定,当无试验资料时,可按表
4.
6.11-1取值;fms——锚固段灌浆体与筋体间粘结强度极限值(kPa),应通过试验确定,当无试验资料时,可按表
4.
6.11-2取值;D——锚杆锚固段钻孔直径(mm);d——钢筋或钢绞线直径(mm);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
0.7~
0.85;ψ——锚固长度对粘结强度的影响系数;n——钢筋或钢绞线根数表
4.
6.11-1锚杆锚固段灌浆体与周边地层间的极限粘结强度标准值岩土类别极限粘结强度标准值(Mpa)岩石硬岩
1.5~
2.5中硬岩
1.0~
1.5软岩
0.6~
1.2强风化岩
0.6~
1.0砂砾N值
100.1~
0.
2200.15~
0.
25300.25~
0.
30400.30~
0.40砂N值
100.10~
0.
15200.15~
0.
20300.20~
0.
27400.28~
0.
32500.3~
0.4粘性土软塑
0.02~
0.04可塑
0.04~
0.06硬塑
0.05~
0.07坚硬
0.08~
0.12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,灌浆体采用一次重力灌浆;
2、当采用二次简易型压力灌浆,其平均极限粘结强度值可提高30~40%;采用有密封袋和袖阀管装置的二次高压灌浆,其平均极限粘结强度值可提高50~70%表
4.
6.11-2锚杆锚固段灌浆体与筋体间的极限粘结强度标准值拉杆材料极限粘结强度标准值(MPa)螺纹钢筋
2.0~
3.0钢绞线
3.0~
4.0注
1、表中数值为粘结段长为6m时锚杆锚固段灌浆体与筋体间的极限粘结强度经验值
2、本表适用于水泥砂浆或水泥浆结石体的强度等级为M25~M40,M25取表中下限值,M40取表中上限值
4.
6.12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.
6.12取值表
4.
6.12锚固长度对粘结强度的影响系数ψ建议值锚固地层土层软岩或极软岩锚固段长度m13~1610~131010~66~39~126~966~44~2ψ取值
0.8~
0.
61.0~
0.
81.
01.0~
1.
31.3~
1.
60.8~
0.
61.0~
0.
81.
01.0~
1.
31.3~
1.
64.
6.13拉力型或压力型锚杆的锚固段长宜为3~8m(岩石)和6~12m(土层)
4.
6.14压力分散与拉力分散型锚杆的锚固段设计尚应符合以下规定1单元锚杆锚固段长宜为2~3m(软岩)和3~6m(土层);2锚杆锚固段总长度宜不小于12m(软岩)和18m(土层);3锚固体直径不宜小于130mm
4.
6.15锚杆的自由段穿过潜在滑裂面的长度不应小于
1.5m
4.
6.16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(Ⅳ)注浆体和传力结构
4.
6.17预应力锚杆锚固段灌浆体的抗压强度,应根据锚杆的结构类型与锚固地层按表
4.
6.17确定表
4.
6.17预应力锚杆锚固段灌浆体的抗压强度锚固地层锚杆类型抗压强度标准值(MPa)土层拉力型及拉力分散型≥20压力型及压力分散型≥30岩石拉力型及拉力分散型≥30压力型及压力分散型≥
354.
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传力结构应具有足够的强度和刚度,传力结构混凝土强度等级不应低于C25(Ⅴ)初始预应力的确定
4.
6.20锚杆初始预应力(锁定拉力)值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,预应力锚杆的初始预应力(锁定荷载)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,预应力锚杆的初始预应力(锁定荷载)值宜为锚杆拉力设计值的
0.70~
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,预应力锚杆的初始预应力宜为拉力设计值的
0.5~
0.6倍4对用於特殊地层或被锚固结构有特殊要求的锚杆,其初始预应力值可根据经验确定
4.7施工(Ⅰ)一般规定
4.
7.1锚杆工程施工前,应根据锚固工程的设计条件、现场地层条件和环境条件,编制出能确保安全及有利于环保的施工组织设计
4.
7.2施工前应认真检查原材料和施工设备的主要技术性能是否符合设计要求
4.
7.3在裂隙发育以及富含地下水的岩层中进行锚杆施工时,应对钻孔周边孔壁进行渗水试验当向钻孔内注入
0.2~
0.4MPa压力水10min后,锚固段钻孔周边渗水率超过
0.01m3/min时,则应采用固结注浆或其他方法处理(Ⅱ)钻孔
4.
7.4锚杆钻孔应符合下列规定1钻孔应按设计图所示位置、孔径、长度和方向进行,并应特别注意不破坏周边地层;2钻孔应保持直线和设定的方位;3向钻孔安放锚杆杆体前,应将孔内岩粉和土屑清洗干净
4.
7.5在不稳定地层中,或地层受扰动导致水土流失会危及邻近建筑物或公用设施的稳定时,宜采用套管护壁钻孔
4.
7.6压力分散型锚杆和可重复高压灌浆型锚杆施工宜采用套管护壁钻孔工艺(Ⅲ)杆体制作、存储及安放
4.
7.7杆体的组装和保管应符合下列规定1杆体组装宜在工厂或施工现场专门作业棚内的台架上进行;2杆体组装应按设计图所示的形状、尺寸、和构造要求进行组装;3压力分散型或拉力分散型锚杆杆体结构组装时,必须对各单元锚杆的外露端作出明显的标记;4在杆体的组装、存放、搬运过程中,应防止筋体锈蚀、防护体系损伤、泥土或油渍的附着和过大的残余变形
4.
7.8杆体的安放应符合下列要求1根据设计要求的杆体设计长度向钻孔内插入杆体;2杆体正确安放就位至注浆料硬化前,不得被晃动(Ⅳ)注浆
4.
7.9注浆设备与注浆工艺应符合以下规定1搅拌机和注浆泵应有足够的生产能力,注浆管应有足够的尺寸,以保证能在1h内完成单根锚杆的连续注浆;2对下倾的钻孔注浆时,注浆管应插入距孔底300~500mm处;3对上倾的钻孔注浆时,应在孔口设置密封装置,并将排气管内端设于孔底;
4.
7.10锚杆注浆浆液的制备应符合下列规定1注浆材料应根据设计要求确定,并不得对杆体产生不良影响,对锚杆孔的首次注浆,宜选用水灰比为
0.5~
0.55的纯水泥浆或灰砂比为1:
0.5~1:1的水泥砂浆,必要时可加入一定量的外加剂或搀和料;2注入水泥砂浆浆液中的砂子直径应不大于2mm;3注浆浆液应搅拌均匀,随搅随用,浆液应在初凝前用完,并严防粒石、杂物混入浆液
4.
7.11采用密封装置和袖阀管的可重复高压注浆型锚杆的注浆还应遵守下列规定1重复注浆材料宜选用水灰比
0.45~
0.55的纯水泥浆;2对密封装置的注浆应待孔口溢出浆液后进行,注浆压力不宜低于
2.0MPa;3初次重力注浆结束后,应将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净;4对锚固体的重复高压劈裂注浆应在初次注浆的水泥结石体强度达到
5.0MPa后,分段依次由锚固段底端向前端实施,重复高压灌浆的劈开压力不宜低于
2.5MPa(Ⅴ)张拉与锁定
4.
7.12锚杆的张拉和锁定应符合下列规定1锚杆锚头处的锚固作业应使其得到所设定的锚固时的张拉力;2锚杆张拉时,注浆体与台座混凝土抗压强度值应符合表
4.
7.12的规定;3锚头台座的承压面应平整,并与锚杆轴线方向垂直;4锚杆张拉应有序进行,张拉顺序应考虑邻近锚杆的相互影响;5张拉用的千斤顶必须事先进行校准;6锚杆进行正式张拉前,应取
0.1~
0.2的拉力设计值,对锚杆预张拉1~2次,使杆体完全平直,各部位的接触紧密,;7锚杆的张拉荷载与变形应做好记录表
4.
7.12锚杆张拉时灌浆体与台座混凝土的抗压强度值锚杆类型抗压强度值(MPa)灌浆体台座混凝土土层锚杆拉力型1520压力型及压力分散型2520岩石锚杆拉力型2525压力型及压力分散型
30254.
7.13锚杆按第
13.1节(Ⅳ)验收试验规定,通过多循环或单循环验收试验后,以50 kN/min~100kN/min的速率加荷至锁定荷载值锁定
4.
7.14当锁定荷载等于锚杆拉力设计值时,荷载分散型锚杆的张拉锁定宜采用并联千斤顶组同时对各单元锚杆实施张拉并锁定当锁定荷载小于锚杆拉力设计值时,也可按附录C.
0.3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,应满足锚杆在设计承载力条件下各钢绞线受力均等的原则(Ⅵ)施工质量控制与检验
4.
7.15锚杆施工全过程中,必须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、自由段长度和锁定力值等,应符合表
15.
2.3的规定5非预应力锚杆
5.1一般规定
5.
1.1非预应力锚杆宜用于地层加固并容许被锚固地层有适度变形的工程
5.
1.2非预应力锚杆应根据工程对象、地质条件、工程性质和使用要求等分别选用普通水泥浆(砂浆)锚杆、普通中空注浆锚杆、自钻式中空注浆锚杆和纤维增强塑料锚杆
5.
1.3非预应力锚杆杆体应全长用注浆料固结,应严格控制注浆饱满度
5.
1.4非预应力锚杆的杆体长度和浆体的饱满度宜采用无损检测方法检验
5.2类型与适用条件
5.
2.1普通水泥浆(砂浆)锚杆杆体宜由钢筋杆体、托板和螺母组成,宜用于一般地层的加固工程
5.
2.2普通中空注浆锚杆杆体宜由表面带有标准螺纹的中空高强钢管、等强度连接器、止浆塞、托板和螺母组成,其结构参数与技术性能应符合附录D的要求
5.
2.3自钻式锚杆杆体宜由表面带有标准螺纹的中空高强钢管、等强度连接器、钻头、定位支架、托板和螺母组成,其结构参数与技术性能应符合附录D的要求
5.
2.4纤维增强塑料锚杆宜纤维增强塑料、注浆体、托板、螺母组成,宜用于防腐、防静电要求较高或有剪断要求的地层加固工程
5.
2.5非预应力锚杆的类型可根据锚杆的工作特性与工程使用要求按表
4.
3.3选择
5.3材料
5.
3.1普通水泥砂浆锚杆杆体宜采用HRB
335、HRB400热轧螺纹钢筋,钢筋直径宜为16~32mm
5.
3.2中空注浆锚杆和自钻式中空注浆锚杆杆体宜采用Q345和37MnSi等高强钢管轧制而成,杆体直径宜为25~52mm
5.
3.3纤维增强塑料锚杆宜采用抗拉强度不低于HRB335钢筋的纤维增强塑料,杆体直径宜为
20、22mm
5.
3.4注浆用水泥、水、砂应符合本规程第
4.
3.
7、
4.
3.
8、
4.
3.9条的有关规定
5.
3.5锚杆托板可用Q235钢板,厚度不宜小于6mm,尺寸不宜小于150mm*150mm
5.4锚杆设计
5.
4.1非预应力锚杆类型应根据工程要求、地层条件、锚杆承载力大小、锚杆长度及现场条件等综合因素确定,也可按表
4.
3.3的要求选定
5.
4.2不同类型工程的非预应力锚杆设计长度与承载力设计值可根据地层条件按经验或稳定性分析确定
5.
4.3非预应力锚杆的杆体截面积应按公式
5.
4.3计算确定(
5.
4.3)式中——杆体抗拉强度设计值;——杆体横截面面积;——锚杆承载力设计值;——杆体抗拉安全系数,临时性锚杆取
1.1,永久性锚杆取
1.
25.
4.4锚杆布置宜为菱形或矩形,锚杆间距应不大于锚杆长度的1/
25.
4.5永久性非预应力锚杆杆体应设有居中构造,水泥浆保护层厚应不小于10mm
5.
4.6锚杆杆体与孔壁间的水泥浆或水泥砂浆结石体的强度等级应不低于M
205.5锚杆施工
5.
5.1岩石中的非预应力锚杆应采用机械成孔,土层中的非预应力锚杆也可采用人工成孔
5.
5.2钻孔应按设计图所示的位置、孔径、长度和方向进行,并不得破坏周边地层
5.
5.3非预应力锚杆的杆体制作与安放应遵守下列规定1严格按设计要求制备杆体、托板、螺母等锚杆部件,杆体上应附有居中构造;2锚杆杆体放入孔内或注浆前,必须清除孔内岩粉和积水
5.
5.4非预应力锚杆注浆尚应遵守下列规定1根据锚孔部位和方向,可采用先注浆后插杆或先插杆后注浆的施工;2采用先注浆后插杆的施工方法时,注浆管必须插入孔底,然后拔出50~100mm开始注浆,注浆管随浆液的注入缓慢匀速拔出,使孔内填满浆体;3对仰斜孔采用先插杆后注浆的方法时,务必在孔口设置止浆器及排气管,待排气管或中空锚杆空腔出浆时方可停止注浆;4如遇塌孔或孔壁变形,注浆管插不到孔底时,必须对锚杆孔进行处理,必要时应补打锚孔或使用自钻式锚杆;5自钻式锚杆宜采用边钻边注水泥浆工艺,直至钻至设计深度
5.
5.5锚杆杆体同面层的钢筋网必须联结牢固
5.
5.6锚杆安装后,在注浆体强度达到70%设计强度前,不得敲击、碰撞或牵拉,与钢筋网联结的锚杆,孔口处必须固定牢固
5.6施工质量控制与检验
5.
6.1在锚杆施工过程中,必须认真做好锚杆的质量控制、检验与实验工作
5.
6.2锚杆位置、孔径、孔深、孔斜和注浆饱满度应符合本规范表
15.
2.3的规定6喷射混凝土
6.1一般规定
6.
1.1喷射混凝土适用于隧道、洞室、边坡和基坑等工程的面层支护
6.
1.2喷射混凝土的设计强度等级不应低于C20;用于大型洞室及特殊条件下的工程支护时,其设计强度等级宜不低于C
256.
1.3开挖后呈现明显塑性流变或高应力易发生岩爆的岩体中的隧洞、受采动影响、高速水流冲刷或矿石冲击磨损的隧洞和竖井,宜采用喷射钢纤维混凝土支护
6.
1.4大断面隧道及大型洞室喷射混凝土支护,宜采用湿拌喷射法施工;基坑、边坡喷射混凝土支护,宜采用干拌喷射法施工;矿山井巷及小断面隧洞喷射混凝土支护,宜采用半湿拌喷射法施工
6.2原材料
6.
2.1水泥应符合第
4.
4.7条规定的要求
6.
2.2骨料应符合下列要求1粗骨料应选用坚硬耐久的卵石或碎石,粒径不宜大于15mm;当使用碱性速凝剂时,不得使用含有活性二氧化硅的石料2细骨料应选用坚硬耐久的中砂或粗砂,细度模数不宜大于
2.5干拌法喷射时,骨料的含水率应保持恒定并不小于6%3喷射混凝土骨料级配宜控制在表
6.
2.2数据范围内表
6.
2.2喷射混凝土骨料通过各筛经的累计质量百分率(%)骨料粒径(mm)项目
0.
150.
300.
601.
202.
505.
0010.
0015.00优5~710~1517~2223~3135~4350~6073~82100良4~85~2213~3118~4126~5440~7062~
901006.
2.3拌合水应符合第
4.
4.8条规定的要求
6.
2.4喷射混凝土速凝剂应符合下列要求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强度应不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,应符合以下规定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》GB1596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硅粉的品质应符合表
6.
2.5的要求表
6.
2.5硅粉质量控制指标要求项目指标比表面积(m3/kg)≥15000二氧化硅含量(%)≥853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/T18046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以下规定1钢纤维钢纤维的抗拉强度应不低于1000N/mm2,直径宜为
0.40~
0.80mm,长度宜为25~35mm,并不得大于混合料输送管内径的
0.7倍,长径比为35~802合成纤维合成纤维的抗拉强度不应低于280N/mm2,直径宜为10~100μm,长度宜为4~25mm
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.
3.1喷射混凝土1d龄期的抗压强度应不低于
5.0MPa;28d龄期的抗压强度应不低于20MPa
6.
3.2不同强度等级的喷射混凝土的设计强度应按表
6.
3.2采用表
6.
3.2喷射混凝土的强度设计值N/mm2喷射混凝土强度等级强度种类C20C25C30C35C40轴心抗压fc
9.
611.
914.
316.
719.1轴心抗拉
1.
11.
271.
431.
571.
716.
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附录L的规定表
6.
3.3喷射混凝土与基底的最小粘结强度粘结类型与岩石的最小粘结强度(MPa)与混凝土的最小粘结强度(MPa)结构作用型
0.
81.0防护作用型
0.
20.5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2200~2300kg/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喷射混凝土强度等级弹性模量(MPa)C
202.3×104C
252.6×104C
302.8×104C
353.0×104C
403.15×
1046.
3.5喷射钢纤维混凝土或喷射混凝土用于含有大范围粘土的剪切带、高塑性流变或高应力岩层时,其抗弯强度应不小于表
6.
3.5的规定表
6.
3.5喷射混凝土的最小抗弯强度(MPa)抗压强度等级C30C35C40抗弯强度
3.
84.
24.
46.
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不同韧性等级的喷射钢纤维混凝土各韧性等级的残余抗弯强度应不小于表
6.
3.6的规定值表
6.
3.6不同韧性等级的喷射钢纤维混凝土的残余抗弯强度变形等级梁的挠度(mm)残余抗弯强度(MPa)韧性等级1韧性等级2韧性等级3韧性等级
40.
51.
52.
53.
54.5低
11.
32.
33.
34.3普通
21.
02.
13.
04.0高
40.
51.
52.
53.
56.
3.7喷射混凝土的抗渗等级不应小于P8,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P8的喷射混凝土
6.
3.8处于受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应不小于250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,最小不应低于50mm含水岩层中的喷射混凝土支护设计厚度最小不应低于80mm
6.
3.11钢筋网喷射混凝土支护设计厚度不应小于80mm,且不宜大于250mm钢筋网设计应遵守下列规定1钢筋网材料宜采用HPB235或HRB335钢筋,钢筋直径宜为6~12mm;2钢筋间距宜为150~300mm;3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以前就要求工作面稳定时;2Ⅳ、Ⅴ类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遵守下列规定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应在可缩性节点处设置伸缩缝;3钢架间距一般不大于
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等工程时,应设置伸缩缝,伸缩缝宽20mm,间距不宜大于30m
6.4施工(Ⅰ)施工设备
6.
4.1干拌法喷射混凝土机的性能应符合下列要求:1密封性能良好,输料连续均匀;2生产能力混合料为3~5m3/h,允许输送的骨料最大粒径为20mm;3输送距离混合料水平不小于100m垂直不小于30m
6.
4.2湿拌法喷射混凝土机的性能应符合下列要求:1密封性能良好输料连续均匀;2生产率大于5m3/h,允许骨料最大粒径为15mm;3混凝土输料距离水平不小于30m,垂直不小于20m;4机旁粉尘小于10mg/m
36.
4.3干拌法喷射混凝土用空气压缩机的供风量应不小于9m3/min;泵送型湿拌喷射混凝土用空气压缩机的供风量应不小于4m3/min
6.
4.4输料管应能承受
0.8MPa以上的压力,并应有良好的耐磨性能
6.
4.5干拌法喷射混凝土施工供水设施应满足喷头处的水压不小于
0.15MPa(Ⅱ)混合料
6.
4.6混合料配合比设计应遵守以下规定1胶凝材料(水泥、粉煤灰、矿渣粉、硅粉等)总量宜不小于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水胶比不宜大于
0.45(干拌法混合)和
0.5(湿拌法混合),用于有侵蚀介质的地层时,水胶比不得大于
0.45;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须掺加抗拉强度为1000MPa钢纤维的混合料,钢纤维的重量宜不小于30g/m3;8须掺加硅粉的混合料,硅粉的掺量宜为硅酸盐水泥重量的8%~12%
6.
4.7钢纤维喷射混凝土的混合料应符合下列规定1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%;2水泥标号不宜低于
42.5,骨料粒径不宜大于10mm;3钢纤维在混合料中应分布均匀,不得成团
6.
4.8原材料按重量计称量的允许偏差应符合表
6.
4.8表
6.
4.8原材料的允许偏差名称允许偏差胶凝材料、外加剂、钢纤维2%(重量)骨料3%(重量)钢纤维长度5%(纤维长度)
6.
4.9混合料应采用机械搅拌,搅拌时间不得少于120s,并必须保证所采用的材料拌和均匀;湿拌混合料的搅拌宜在工厂或现场的专门混凝土搅拌站完成(Ⅲ)喷射作业
6.
4.10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.
4.11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.
4.12喷射作业应遵守下列规定: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宜不大于
1.5m;6素喷混凝土一次喷射厚度应符合表
6.
4.12的规定表
6.
4.12素喷混凝土一次喷射厚度mm喷射方法部位掺速凝剂不掺速凝剂干拌法边墙70~10050~70拱部50~6030~40湿拌法边墙80~150-拱部60~100-7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,下一循环放炮作业应在混凝土终凝3h后进行
6.
4.13施工永久性喷射混凝土面层的环境条件应符合以下要求1在强风条件下不宜进行喷射作业,或必须采取防护措施;2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.
4.13的要求表
6.
4.13环境温度与喷层表面蒸发量项目容许范围环境温度5~35oC混合料温度10~30oC喷层表面蒸发量
1.0kg/m2·h
6.
4.14在炎热条件下,从混合料拌制到喷射的最长时间应符合以下要求1当环境温度超过30oC时为60min;2当环境温度超过35oC时为45min
6.
4.15在喷射过程中,应及时对分层、蜂窝、疏松、空隙或砂囊等缺陷作出铲除和修复处理
6.
4.16喷射混凝土养护应遵守下列规定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完成后立即进行,养护时间不少于5d;2气温低于+5℃时不得喷水养护
6.
4.17喷射混凝土冬期施工应遵守下列规定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数值时不得受冻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,也不宜在底层温度低于+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.
4.18钢筋网喷射混凝土中的施工应遵守下列规定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,防止钢筋背面产生空隙;6及时清除脱落在钢筋网上的疏松混凝土
6.
4.19钢架喷射混凝土施工应遵守下列规定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为50mm,垂直度偏差为2o3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钢架与壁面之间必须揳紧,相邻钢架之间应连接牢靠;5钢架与壁面之间的间隙必须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喷射混凝土质量控制与检验
6.
5.1原材料与混合料的质量控制应遵守下列规定1每批材料到达工地后应进行质量检查合格后方可使用;2喷射混凝土混合料的配合比以及拌和的均匀性,每工作班检查次数不得少于两次,条件变化时应及时检查
6.
5.2喷射混凝土厚度的检查应遵守下列规定1控制喷层厚度应预埋厚度控制钉、喷射线;永久性喷射混凝土厚度应采用钻孔法检查;2用钻孔法检查喷层厚度为每80~100m2检查一个点,对隧洞拱部则为每50~80m2检查一个点;3喷层合格条件用钻孔法检查的所有点中应有60%的喷层厚度不小于设计厚度,最小值不应小于设计厚度的60%,检查孔处喷层厚度的平均值不应小于设计厚度
6.
5.3喷射混凝土应进行抗压强度和粘结强度试验,必要时,尚应进行抗弯强度、残余抗弯强度(韧性)、抗冻性和抗渗性试验喷射混凝土抗压强度和粘结强度试验的试件数量、试验方法及合格标准应遵守本规范第
13.2节及附录K、L的有关规定
6.
5.4喷射混凝土层的厚度、抗压强度、粘结强度、表面平整度和表面质量应符合本规范表
15.
2.4的规定
6.6施工安全与粉尘控制
6.
6.1喷射混凝土的施工安全应符合以下要求1施工前应认真检查和处理作业区的危石,施工机具应布置在安全地带;2喷射混凝土施工用的工作台架应牢固可靠并应设置安全栏杆;3施工中应定期检查电源线路和设备的电器部件,确保用电安全;4喷射作业中处理堵管时,应将输料管顺直,必须紧按喷头,疏通管路的工作风压不得超过
0.4MPa;5非操作人员不得进入正在作业的区域,施工中喷头前方严禁站人;6喷射钢纤维混凝土施工中应采取措施防止钢纤维扎伤操作人员
6.
6.2采用干法喷射混凝土施工时宜采取下列综合防尘措施1在满足混合料能在管道内顺利输送和喷射的条件下增加骨料含水率;2在距喷头3~4m输料管处增加一个水环,用双水环加水;3在喷射机或混合料搅拌处设置集尘器或除尘器;4在粉尘浓度较高地段设置除尘水幕;5加强作业区的局部通风;6采用增粘剂等外加剂
6.
6.3喷射混凝土作业区的粉尘浓度不应大于10mg/m3,喷射混凝土作业人员应采用个体防尘用具7隧道与地下工程锚喷支护
7.1一般规定
7.
1.1锚杆喷射混凝土(锚喷)支护的设计,宜采用工程类比法对于Ⅳ、Ⅴ类围岩或大跨度、高边墙的洞室,还应辅以监控量测法和理论验算法复核对于复杂的大型地下洞室群可用地质力学模型试验验证
7.
1.2锚喷支护的工程类比法设计应根据围岩级别及隧洞开挖跨度确定锚喷支护类型和参数
7.
1.3对围岩整体稳定性验算,可采用数值解法或解析解法;对局部可能失稳的围岩块体稳定性验算,可采用块体极限平衡方法
7.
1.4抗震设防烈度为9度的地下结构或抗震设防烈度为8度的1级地下结构,应验算锚喷支护和围岩的抗震强度及稳定性抗震设防烈度大于7度的地下结构进出口部位,其所处岩体破碎或节理裂隙发育时,应验算其抗震稳定性
7.
1.5局部地质或工程条件复杂区段的锚喷支护设计,还应遵循下列规定1洞室交叉口洞段、断面变化处、洞室轴线变化洞段等特殊部位,均应加强支护结构;2围岩较差地段的支护,必须向围岩较好地段适当延伸;3断层、破碎带或不稳定块体,应进行局部加固;4如遇岩溶,应进行处理或局部加固;5对可能发生大体积围岩失稳或需对围岩提供较大支护力时,应采用预应力锚杆加固
7.
1.6对下列特殊地质条件的锚喷支护设计,应通过试验或专门研究后确定1膨胀性岩体;2未胶结的松散岩体;3有严重湿陷性的黄土层;4大面积淋水地段5能引起严重腐蚀的地段6严寒地区的冻胀岩体
7.2围岩分级
7.
2.1隧洞洞室围岩级别的划分,应根据岩石坚硬性、岩体完整性、结构面特征、地下水和地应力状况等因素综合确定并应符合表
7.
2.1隧洞洞室围岩分级的规定表
7.
2.1隧洞洞室围岩分级围岩级别主要工程地质特征毛洞稳定情况岩体结构构造影响程度,结构面发育情况和组合状态岩石强度指标岩体声波指标岩体强度应力比单轴饱和抗压强度MPa点荷载强度MPa岩体纵波速度km/s岩体完整性指标Ⅰ整体状及层间结合良好的厚层状结构构造影响轻微,偶有小断层结构面不发育,仅有2~3组,平均间距大于
0.8m,以原生和构造节理为主多数闭合,无泥质充填,不贯通层间结合良好,一般不出现不稳定块体
602.
550.75-毛洞跨度5~10m时,长期稳定,无碎块掉落Ⅱ同Ⅰ级围岩结构同Ⅰ级围岩特征30~
601.25~
2.
53.7~
5.
20.75-毛洞跨度5~10m时,围岩能较长时间(数月至数年)维持稳定,仅出现局部小块掉落块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构构造影响较重,有少量断层结构面较发育,一般为3组平均间距
0.4~
0.8m,以原生和构造节理为主,多数闭合,偶有泥质充填,贯通性较差,有少量软弱结构面层间结合较好,偶有层间错动和层面张开现象
602.
53.7~
5.
20.5-Ⅲ同Ⅰ级围岩结构同Ⅰ级围岩特征20~
300.85~
1.
253.0~
4.
50.752毛洞跨度5~10m时,围岩能维持一个月以上的稳定,主要出现局部掉块,塌落同Ⅱ级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构同Ⅱ级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构特征30~
601.25~
2.
503.0~
4.
50.50~
0.752层间结合良好的薄层和软硬岩互层结构构造影响较重结构面发育,一般为3组,平均间距
0.2~
0.4m,以构造节理为主,节理面多数闭合,少有泥质填充岩层为薄层或以硬岩为主的软硬岩互层,层间结合良好,少见软弱夹层、层间错动和层面张开现象60(软岩,20)
2.
503.0~
4.
50.30~
0.502碎裂镶嵌结构构造影响较重结构面发育,一般为3组以上,平均间距
0.2~
0.4m,以构造节理为主,节理面多数闭合,少数有泥质充填,块体间牢固咬合
602.
503.0~
4.
50.30~
0.502Ⅳ同Ⅱ级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构同Ⅱ级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构特征10~
300.42~
1.
252.0~
3.
50.50~
0.751毛洞跨度5m时,围岩能维持数日到一个月的稳定,主要失稳形式为冒落或片帮散块状结构构造影响严重,一般为风化卸荷带结构面发育,一般为3组,平均间距
0.4~
0.8m,以构造节理、卸荷、风化裂隙为主,贯通性好,多数张开,夹泥,夹泥厚度一般大于结构面的起伏高度,咬合力弱,构成较多不稳定块体
301.
2520.151层间结合不良的薄层、中厚层和软硬岩互层结构构造影响较重结构面发育,一般为3组以上,平均间距
0.2~
0.4m,以构造、风化节理为主,大部分微张(
0.5~
1.0mm),部分张开(
1.0mm),有泥质充填,层间结合不良,多数夹泥,层间错动明显30(软岩,10)
1.
252.0~
3.
50.20~
0.401碎裂状结构构造影响严重,多数为断层影响带或强风化带结构面发育,一般为3组以上,平均间距
0.2~
0.4m,大部分微张(
0.5~
1.0mm),部分张开(
1.0mm),有泥质充填,形成许多碎块体
301.
252.0~
3.5020~
0.401Ⅴ散块状结构构造影响严重,多数为破碎带、全强风化带、破碎带交汇部位构造及风化节理密集,节理面及其组合杂乱,形成大量碎块体块体间多数为泥质充填,甚至呈石夹土或土夹石状--
2.0--毛洞跨度5m时,围岩稳定时间很短,约数小时至数日注1围岩按定性分级与定量指标分级有差别时,一般应以低者为准2本表声波指标以孔测法测试值为准如果用其他方法测试时,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
0.1~
1.5m;薄层小于
0.1m4一般条件下,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
7.
2.2岩体完整性指标用岩体完整性系数表示,可按下式计算(
7.
2.2)式中——隧洞岩体实测的纵波速度(km/s)——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,按表
7.
2.2确定值表
7.
2.2与对照表(条/m3)33~1010~2020~
25250.
750.75~
0.
550.55~
0.
350.35~
0.
150.
157.
2.3围岩分级表中岩体强度应力比的计算应符合下列规定1当有地应力实测数据时(
7.
2.3-1)式中——岩体强度应力比;——岩石单轴饱和抗压强度MPa;——岩体完整性系数;——垂直洞轴线的较大主应力(kN/m2)2当无地应力实测数据时(
7.
2.3-2)式中——岩体重力密度(kN/m3);——隧洞顶覆盖层厚度(m)3特高地应力围岩应适当降级
7.
2.4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.
2.5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30o时,应降一级
7.3一般条件下的锚喷支护设计Ⅰ工程类比法设计
7.
3.1锚喷支护工程类比法设计应贯彻动态设计的原则,并遵守以下规定1初步设计阶段,应根据初步确定的围岩级别和地下洞室尺寸,按表
7.
3.1-1和表
7.
3.1-2的规定,初步选定锚喷支护类型和参数2施工设计阶段,应根据开挖过程揭示的洞室围岩地质条件,详细划分围岩级别,通过综合分析修正初步设计3对Ⅳ、Ⅴ级围岩中毛洞跨度或直径大于5m的工程,除应按本规范表
7.
3.1-1或
7.
3.1-2的规定,选择初期支护的类型与参数外,尚应进行监控量测,以最终确定支护类型和参数4对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩中毛洞跨度或直径大于15m的工程,除应按本规范表
7.
3.1-1或
7.
3.1-2的规定,选择支护的类型与参数外,尚应对围岩进行稳定性分析和验算;对Ⅲ级围岩,还应进行监控量测,以最终确定支护类型和参数表
7.
3.1-1隧洞与斜井的锚喷支护类型和设计参数围岩级别开挖跨度BmB≤55B≤1010B≤1515B≤2020B≤2525B≤3030B≤35Ⅰ级围岩不支护喷混凝土δ=501喷混凝土δ=50~802喷混凝土δ=50,布置锚杆L=
2.0~
2.
5、@
1.0~
1.5喷混凝土δ=100~120,布置锚杆L=
2.5~
3.
5、@
1.25~
1.50,必要时,设置钢筋网钢筋网喷混凝土δ=120~150,布置锚杆L=
3.0~
4.
0、@
1.5~
2.0钢筋网喷混凝土δ=150,相间布置L=
4.0锚杆和L=
5.0低预应力锚杆、@
1.5~
2.0钢筋网喷混凝土δ=150~200,相间布置L=
5.0锚杆和L=
6.0低预应力锚杆、@
1.5~
2.0Ⅱ级围岩喷混凝土δ=501喷混凝土δ=80~1002喷混凝土δ=50,布置锚杆L=
2.0~
2.
5、@
1.0~
1.251钢筋网喷混凝土δ=100~120,局部锚杆、2喷混凝土δ=80~100,布置锚杆L=
2.5~
3.
5、@
1.0~
1.5,必要时,设置钢筋网钢筋网喷混凝土δ=120~150,布置锚杆L=
3.5~
4.
5、@
1.5~
2.0钢筋网喷混凝土δ=150~200,相间布置L=
3.0锚杆和L=
4.5低预应力锚杆、@
1.5~
2.0钢筋网喷混凝土δ=150~200,布置L=
5.0锚杆和L=
7.0低预应力锚杆,@
1.5~
2.0,必要时布置L≥
10.0的预应力锚杆钢筋网喷混凝土δ=180~200,布置L=
6.
0、
8.0低预应力锚杆,@
1.5~
2.0,必要时布置L≥
10.0的预应力锚杆Ⅲ级围岩1喷混凝土δ=80~1002喷混凝土δ=50,布置锚杆L=
1.5~
2.
0、@
0.75~
1.01钢筋网喷混凝土δ=120,局部锚杆,或2钢筋网喷混凝土δ=80~100,布置锚杆L=
2.5~
3.
5、@
1.0~
1.5,钢筋网喷混凝土δ=100~150,布置锚杆L=
3.5~
4.
5、@
1.5~
2.0,局部加强钢筋网喷混凝土δ=150~200,布置锚杆L=
3.5~
5.
0、@
1.5~
2.0,局部加强钢筋网喷混凝土δ=150~200,相间布置L=
4.
0、
6.0低预应力锚杆,@
1.5,必要时局部加强或布置L≥
10.0的预应力锚杆钢筋网喷混凝土δ=180~250,相间布置L=
6.
0、
8.0低预应力锚杆,@
1.5,必要时布置L≥
15.0的预应力锚杆钢筋网喷混凝土δ=200~250,相间布置L=
6.
0、
9.0低预应力锚杆,@
1.2~
1.5,必要时布置L≥
15.0的预应力锚杆Ⅳ级围岩钢筋网喷混凝土δ=80~100,布置锚杆L=
1.5~
3.
0、@
1.0~
1.25钢筋网喷混凝土δ=120~150,布置锚杆L=
2.0~
3.
5、@
1.0~
1.25,必要时设置仰拱和实施二次支护钢筋网喷混凝土δ=200,布置锚杆L=
4.0~
5.
0、@
1.0~
1.25,局部钢拱架或格栅拱架,必要时设置仰拱和实施二次支护Ⅴ级围岩钢筋网喷混凝土δ=150,布置锚杆L=
1.5~
3.
0、@
0.75~
1.25,设置仰拱和实施二次支护钢筋网喷混凝土δ=200,布置锚杆L=
2.5~
4.
0、@
0.75~
1.0,局部钢拱架或格栅拱架,设置仰拱和实施二次支护注1表中的支护类型和参数,是指隧洞和倾角小于30º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注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,予以减小注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注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注5二次支护可以是锚喷支护或现浇钢筋混凝土支护注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)预应力锚杆注7当洞室高跨比H/B
1.2时,边墙部位的支护参数应根据工程的具体情况,予以加强;当H/B
2.0时,边墙锚杆索长度视情况宜达边墙高度的
0.25~
0.45倍;洞室群之间的岩柱应根据其厚度予以加强或采用预应力对穿锚固措施注8表中符号L—锚杆锚索长度m,其直径应与其长度配套协调;@—锚杆锚索或钢拱架或格栅拱架间距m;δ—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围岩级别竖井毛径DmD<55≤D<1010≤D<15Ⅰ喷混凝土δ=10;必要时,局部设置L=
1.5~
2.0锚杆喷混凝土δ=10~15;必要时,设置L=
2.0~
3.0锚杆钢筋网喷混凝土δ=15~20;必要时,设置L=
3.0~
5.0@
1.5~
2.0锚杆Ⅱ喷混凝土δ=10~15;设置L=
1.5~
2.0锚杆钢筋网喷混凝土δ=10~15;设置L=
2.0~
4.0@
1.5锚杆;必要时,加钢筋混凝土圈梁钢筋网喷混凝土δ=15~20;设置L=
3.0~
5.0@
1.2~
1.5锚杆;必要时,加钢筋混凝土圈梁Ⅲ喷混凝土δ=15~20;设置L=
2.0~
2.5@
1.2~
1.5锚杆;必要时,加钢筋混凝土圈梁钢筋网喷混凝土δ=15~20;设置L=
3.0~
4.0@
1.2~
1.5锚杆;必要时,加钢筋混凝土圈梁钢筋网喷混凝土δ=20~25;设置L=
4.0~
6.0@
1.2~
1.5锚杆;必要时,加钢筋混凝土圈梁Ⅳ钢筋网喷混凝土δ=15~20;设置L=
2.0~
3.0@
1.0~
1.2锚杆;加钢筋混凝土圈梁或混凝土二次支护钢筋网喷混凝土δ=20~25;设置L=
3.0~
5.0@
1.0~
1.2锚杆或局部预应力锚杆;加@
1.0~
1.5钢筋混凝土圈梁或混凝土二次支护注1L—锚杆长度m;@—锚杆间排距或圈梁间距m;Φ—锚杆直径mm;δ—喷混凝土cm2井壁采用锚喷做初期支护时,支护设计参数可适当减小3Ⅲ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作专门研究
7.
3.2系统锚杆布置设计应遵守下列规定1在岩面上,锚杆宜呈菱形或矩形布置锚杆的安设角度一般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
1.25m3锚杆直径随锚杆长度增加而增大,一般为18~32mmⅡ监控量测法
7.
3.3实施现场监控量测的隧洞、洞室应按表
7.
3.3确定表
7.
3.3实施隧洞洞室现场监控量测选定表洞室跨度或高度Bm围岩分级B≤55<B≤1010<B≤1515<B≤2020<BⅠ―――△Ⅱ――△Ⅲ――Ⅳ―Ⅴ注“”者为应实施现场监控量测的洞室;“△”者为选择局部地段进行现场监控量测的洞室
7.
3.4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.
3.5现场监控量测宜由业主委托有安全监测资质的单位或施工单位负责组织实施,并及时进行信息反馈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、支护参数和支护时间
7.
3.6实施现场监控量测的隧洞与洞室工程必须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必要时,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.
3.7现场监控量测的隧洞、洞室,若位于城市道路之下或临近建筑基础或开挖对地表有较大影响时,必须进行地表下沉量测和爆破震动影响监测
7.
3.8采用二次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,以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.
3.9洞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.
3.9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,则必须立即采取补强措施,并调整施工程序或设计参数,必要时应立即停止开挖,进行支护处理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.
3.9隧洞、洞室周边允许相对收敛值%围岩类别洞室埋深m5050~300300~500Ⅲ
0.10~
0.
300.20~
0.
500.40~
1.20Ⅳ
0.15~
0.
500.40~
1.
200.80~
2.00Ⅴ
0.20~
0.
800.60~
1.
601.00~
3.00注
1.洞周相对收敛量系指计算或实测收敛量与两测点间距离之比;
2.脆性围岩取小值,塑性围岩取大值;
3.跨度大于
15.0m的隧洞洞室工程应用表中数据应根据向洞内位移量、相对收敛量、收敛加速度等指标进行综合分析评判和工程类比进行修正
7.
3.10施工期间的监测项目宜尽量与永久监测项目相结合,按永久监测的要求开展监测工作Ⅲ理论验算法
7.
3.11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计算用的岩体弹模、粘聚力值,应根据实测所得的峰值乘以
0.6~
0.8的折减系数后确定当无实测数据时,各级围岩物理力学参数和岩体结构面的粘结力及内摩擦角的峰值指标可按附录F表F.
0.1和表F.
0.2采用
7.
3.12当采用数值分析法对围岩进行稳定性分析时,整体稳定性计算宜采用有限单元法、有限差分法,节理发育的岩体宜采用离散元法
7.
3.13地下工程的理论计算模型应根据围岩性质按下列原则选用1中硬岩宜采用弹塑性力学模型进行计算;2硬岩宜采用弹脆性或弹塑性力学模型进行计算;3软岩或具有流变性质的岩石,宜采用粘弹塑性力学模型进行计算
7.
3.14洞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.
3.15抵抗局部危岩的锚喷支护设计参数应根据不稳定块体的大小、结构面的组合情况,采用极限平衡法确定
7.
3.16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.
3.17拱腰以上部位的局部预应力锚杆应按承担全部不稳定岩体的重力设计,锚杆的承载力设计值可按公式
7.
3.17计算
7.
3.17式中──锚杆承载力设计值总和,kN;G──锚杆承受的局部不稳定岩体重量,kN;K──安全系数,取
1.1~
1.
37.
3.18拱腰以下及边墙部位抵抗局部危岩的预应力锚杆承载力设计值,可按公式
7.
3.18计算
7.
3.18式中Gt、Gn──不稳定岩块作用力平行或垂直于滑动面上的分力,N;f──滑动面上的摩擦系数;A──滑动面面积,mm2;C──滑动面黏结力,MPa;Tti、Tni──单根预应力锚杆承载力设计值在抗滑方向和垂直于滑动面方向上的分值,N;K──安全系数,取
1.1~
1.
37.
3.19抵抗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锚杆锚固段设计应符合
4.
6.11条的有关规定
7.
3.20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公式
7.
3.20估算(
7.
3.20)式中G——不稳定岩块重量(kN);——喷射混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa);——喷层有效厚度(mm);——不稳定岩块出露面的周边长度(mm);K——安全系数,取
1.1~
1.
37.4特殊条件下的锚喷支护设计Ⅰ浅埋土质隧道的锚喷支护设计
7.
4.1浅埋土质隧道支护设计,应根据工程的地质条件,埋深及开挖断面的形状尺寸,选用钢架—配筋喷射混凝土支护或其与混凝土内衬相结合的复合支护Ⅴ级围岩应设仰拱
7.
4.2开挖跨度≤8m的浅埋土质隧道支护类型及参数表按
7.
4.2初步选用,施工过程中通过监控量测进行修正开挖跨度>8m或地质条件及周边环境复杂的浅埋土质隧道,则还应结合理论计算确定支护参数表
7.
4.2浅埋土质隧道锚喷支护类型与参数隧道开挖跨度B(m)支护类型与参数B≤4厚15cm-25cm的配筋喷射混凝土,与间距100cm-120cm的钢筋格栅支架4<B≤6厚25cm-30cm的配筋喷射混凝土与间距75cm-100cm的钢筋格栅支架;厚30cm砼二次衬砌6<B≤8厚30cm-35cm的配筋喷射混凝土与间距50cm-75cm钢筋格栅支架;厚35cm钢筋砼二次衬砌注
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对于厚层淤泥质粘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必须预留围岩变形量
7.
4.7塑性流变岩体中的隧洞锚喷支护设计应符合以下规定1采用分期支护初期支护宜采用韧性高、适应变形能力强的锚杆、喷射钢纤维混凝土或其与可缩性钢架相结合的支护;2采用仰拱封底,形成封闭结构;3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,适时地调整锚喷支护参数,并确定后期支护的类型与参数;4自稳能力差的塑性流变岩体中的隧道,必要时,应采用超前锚杆和端部掌子面喷射混凝土封闭支护等方法予以加固Ⅲ水工隧洞锚喷支护设计
7.
4.8Ⅰ、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隧洞内水长期外渗不会危及岩体和山坡稳定,也不会危及临近建筑物或造成环境破坏3内水外渗的水量损失可以忽略不计
7.
4.9水工隧洞锚喷支护的设计,一般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的隧洞,尚应辅以有限元法、块体极限平衡法等数值验算和监控量测
7.
4.10锚喷支护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锚喷隧洞过水断面尺寸应按与混凝土衬砌过水断面水头损失相等的原则确定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值序号水道表面情况平均最大最小1光面爆破法
0.
0220.
0250.0202普通钻爆法
0.
0280.
0300.0253全断面掘进机开挖
0.014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,应遵守以下规定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100mm2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逢处理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与喷射混凝土相结合的支护
7.
4.15受采动影响的锚喷支护设计应符合以下规定1锚喷支护类型和参数设计,可根据动压影响程度,围岩级别、巷道跨度、巷道服务年限等因素,用工程类比法确定宜采用锚杆—钢筋网支护;锚杆—钢带支护;锚杆—钢带—钢支架支护;锚杆—钢筋网喷射混凝土支护或锚杆—钢筋网喷射混凝土—钢架支护;2受采动影响严重,并能引起围岩较大变形的巷道宜采用树脂卷锚杆、摩擦型锚杆、喷射钢纤维混凝土及可缩性钢架等支护型式3受采动影响的巷道工程,应及时实施对采动压力、围岩与支护结构变形的监测,根据监测数据与岩层地质条件变化,及时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遵守下列规定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宜不小于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设计值应大于中、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~
0.8倍3监测锚杆拉力变化的锚杆量应不少于锚杆总量的10%
7.5施工
7.
5.1隧洞洞室的开挖应有利于充分保护围岩的完整性,尽量减小对围岩的扰动与破坏分期开挖应尽量减少洞室之间相互干扰和扰动
7.
5.2隧洞洞室开挖方案应与锚喷支护方式协调配套,应根据围岩质量条件,使无支护条件下的岩面裸露面积尽量减小,裸露时间尽量缩短
7.
5.3隧洞洞室设计轮廓面的开挖应采用光面爆破或预裂爆破技术,主要钻爆参数应通过试验确定,并按施工中的爆破效果及时优化调整
7.
5.4对下列情况的隧洞洞室开挖与锚喷支护施工应遵守以下规定1土体及不良地质地段或Ⅳ~Ⅴ级围岩中的隧洞洞室,开挖前宜采用必要的“超前灌浆”和“超前支护”措施,开挖时应采用“短进尺、强支护”和边挖边护的方法施工;2地下水出露较丰的地层中开挖隧洞洞室,事先应做好地下水整治工作
7.
5.5大型洞室群的开挖应符合以下规定1应采用自上而下分层开挖的方法,分层开挖高一般为6m~8m,不宜超过10m;对于高地应力区,应适当减少台阶的开挖高度;2顶部开挖宜采用先导洞后扩挖的方法,导洞的位置及尺寸可根据地质条件和施工方法确定;3中、下部岩体宜采用分层开挖,两侧预裂、中间拉槽的开挖爆破方式;4当采用上下或两侧结合、中间预留岩埂的开挖方式时,应先做好上下或两侧已开挖部位围岩的锚喷支护措施,然后对预留岩埂采用分段边挖边支护的开挖方式,应避免岩埂应力集中释放导致洞室失稳或位移突变;5平行布置的洞室,应按在时空上错开的原则开挖,采用对穿锚固时,相邻洞室的错开步距应有利于对穿锚固的及时施工;6洞室交叉部位宜采用“小洞贯大洞,先洞后墙”的开挖方式
7.
5.6隧洞洞室开挖施工,应采取有效措施防止爆破对已开挖洞室围岩和锚喷支护结构的震动损坏,其质点安全震动速度应经现场试验确定并予以控制8边坡锚固
8.1一般规定
8.
1.1根据边坡工程要求、岩土体质量、岩体类型及施工条件,可采用预应力锚杆或其与非预应力锚杆、支护桩、挡墙、喷射混凝土等相结合的型式维护边坡稳定
8.
1.2边坡锚固工程设计应首先确定边坡岩体类型和边坡安全等级边坡岩体类型应符合表
8.
1.2-1的规定,边坡安全等级应符合表
8.
1.2-2的规定
8.
1.3边坡锚固工程应采用动态设计,应在边坡锚固施工全过程,掌握分析边坡开挖所揭示的岩土地质状况及边坡监测反馈的信息资料,若发现有与原设计不符的不良地质或变形异常情况,应及时对原设计进行修改和补充
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,必要时还应设置地下排水系统
8.
1.5边坡锚固与喷射混凝土支护的设计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
8.
2.1锚固边坡的稳定性计算可采用极限平衡法,对重要或复杂边坡的锚固设计计算则宜同时采用极限平衡法与数值极限分析法
8.
2.2不同破坏形式的锚固边坡的稳定性计算应符合下列规定1对可能产生圆弧滑动的锚固边坡,宜采用简化毕肖普法、摩根斯坦法和简布法计算,也可采用瑞典法计算;2对可能产生直线滑动的锚固边坡,宜采用平面滑动面解析法计算;3对可能产生折线滑动的锚固边坡,宜采用不平衡推力隐式解法、摩根斯坦法和萨玛法计算;4对岩体结构复杂的锚固边坡,可配合采用赤平极射投影法和实体比例投影法进行分析表
8.
1.2-1岩质边坡的岩体分类判定条件边坡岩体类型岩体完整性指标结构面结合程度结构面产状直立边坡自稳能力Ⅰ
0.75结构面结合良好或一般外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角>75o或<35o30m高边坡长期稳定,偶有掉块Ⅱ
0.75同上外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角35o~75o15m高的边坡稳定,15m~30m高的边坡欠稳定
0.75结构面结合差外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角>75o或<35o
0.5结构面结合良好或一般或差外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角<35o,有内倾结构面边坡出现局部塌落Ⅲ
0.75结构面结合差外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角35o~75o8m高的边坡稳定,15m高的边坡欠稳定
0.5结构面结合良好或一般同上
0.5结构面结合差外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角>75o或<35o
0.5(碎裂镶嵌)结构面结合良好或一般结构面无明显规律Ⅳ
0.5结构面结合差或很差外倾结构面以层面为主,倾角多为35o~75o8m高的边坡不稳定
0.3~
0.5(散体、碎裂)碎块间结合很差注1)边坡岩体分类中未含由软弱结构面控制的边坡和倾倒崩塌型破坏的边坡;2)Ⅰ类岩体为软岩、较软岩时,应降为Ⅱ类岩体;3)当地下水发育时,Ⅱ、Ⅲ类岩体可视具体情况降低一档;4)强风化岩和极软岩可划为Ⅳ类岩体;5)表中外倾结构面系指倾向与坡向的夹角小于30o的结构面;6)岩体完整性指标见表
7.
2.
2.表
8.
1.2-2边坡工程安全等级安全等级岩土类型边坡高度Hm破坏后果一级岩体类型为Ⅰ类或Ⅱ类20≤H≤40很严重岩体类型为Ⅲ类15H≤20岩体类型为Ⅳ类H≤15土质H≤12二级岩体类型为Ⅰ类或Ⅱ类15H≤30严重岩体类型为Ⅲ类或Ⅳ类H15土质10H≤15三级岩体类型为Ⅰ类或Ⅱ类15H≤30不严重岩体类型为Ⅲ类或Ⅳ类H15土质H10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)坡高超过本表规定的最高值时,安全等级应按高一级采用
8.
2.3土质和有大规模碎裂结构的岩质边坡,当采用瑞典法时,可按公式
8.
2.3-1计算边坡稳定安全系数图
8.
2.3土质或碎裂结构岩质边坡稳定性分析简图(
8.
2.3-1)式中K——边坡稳定安全系数;——作用于第i条滑动面上的岩土重量(kN);——作用于第i条滑动面上的岩土体的垂直分力(kN);——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tgφ与粘聚力c(kPa);——第i条滑动面圆弧段长度(m);Tni——预应力锚杆承载力设计值作用于滑动面上的垂直分力(kN);Tti——预应力锚杆承载力设计值作用于滑动面上的切向分力(kN);
8.
2.4沿结构面产生平面滑动的岩质边坡,可按公式
8.
2.4-1及
8.
2.4-2计算边坡的稳定安全系数图
8.
2.4岩体边坡沿结构面平面滑动的稳定性分析简图当(
8.
2.4-1)当(
8.
2.4-2)式中K——边坡稳定安全系数;Ti——预应力锚杆承载力设计值(kN);——边坡岩体自重(kN);c——边坡岩体结构面的粘聚力(kPa);——边坡岩体结构面的内摩擦角
(0);A——边坡岩体结构面面积(m2);——岩体结构面与水平面的夹角
(0);——预应力锚杆的倾角
(0);
8.
2.5采用预应力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边坡稳定安全系数可按表
8.
2.5-1或相关国家标准、行业标准的规定取值表
8.
2.5-1锚固边坡稳定安全系数边坡工况边坡安全等级持久状况(天然状态)短暂状况(暴雨、连续降雨状态)偶然状况(地震力作用状态)Ⅰ级
1.30~
1.
201.20~
1.
101.15~
1.05Ⅱ级
1.25~
1.
151.15~
1.
051.10~
1.05Ⅲ级
1.15~
1.
101.10~
1.
051.
058.
2.6锚固边坡稳定性分析的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附录F,表F.
0.2取值
8.
2.7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6~12m,设计的开挖坡率宜符合表
8.
2.7的规定表
8.
2.7开挖边坡的坡率边坡类型岩体风化程度边坡坡率12m≤H20m20m≤H30m岩质边坡Ⅰ类未风化、微风化1:
0.1~1:
0.31:
0.1~1:
0.3弱风化1:
0.1~1:
0.31:
0.3~1:
0.5Ⅱ类未风化、微风化1:
0.1~1:
0.31:
0.3~1:
0.5弱风化1:
0.3~1:
0.51:
0.5~1:
0.75Ⅲ类微风化1:
0.3~1:
0.5弱风化1:
0.5~1:
0.75Ⅳ类弱风化1:
0.75~1:1强风化1:1~1:
1.25土质边坡1:1~1:
1.
58.
2.8边坡稳定性分析中,水下岩土体的重度应取浮重度当边坡有地下水渗流时,则应按下列方法考虑动水压力作用1第i计算条块岩土体所受的动水压力Pwi按下式计算(
8.
2.8)式中──水的重度(kN/m3);──第i计算条块单位宽度岩土体的水下体积(m3/m);──第i计算条块底面倾角和地下水位面倾角();2动水压力作用的角度为计算条块底面倾角和地下水位面倾角的平均值,指向低水头方向
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;2Ⅰ、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《混凝土结构设计规范(GB50010-2002)》有关规定执行;4传力结构的设计尚应满足与坡面接触紧密,传力均匀,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
3.0~
6.0m,Ⅳ类岩体及土质边坡预应力锚杆间距宜为
2.5~
4.0m2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尽量发挥锚杆的抗滑作用,在施工可行条件下,锚杆倾角宜按公式
8.
2.9确定(
8.
2.9)式中——锚杆倾角;——滑动面(软弱结构面)倾角;——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承载力设计值可按本规范第9章有关条款规定设计计算
8.3边坡浅层加固与面层防护
8.
3.1锚固边坡的浅层加固宜采用系统布置的非预应力锚杆
8.
3.2系统锚杆设置应符合下列要求1锚杆安设倾角宜为10o~20o,倾倒型边坡锚杆则应与主结构面垂直;2锚杆布置宜采用菱形排列,也可采用行列式排列;3锚杆间距宜为
1.25~
3.0m,且不应大于1/2锚杆长度;
8.
3.3边坡坡面防护宜采用钢筋网喷射混凝土或骨架植物
8.
3.4边坡喷射混凝土面层防护设计应遵守以下规定1坡面喷射混凝土的设计强度等级应不低于C20,1d龄期的抗压强度应不低于5MPa;2永久性边坡喷射混凝土面层厚度应不小于100mm,Ⅲ、Ⅳ类岩体及土质边坡面层应采用钢筋网喷射混凝土,层厚应不小于150mm,钢筋直径宜为6~12mm,钢筋间距宜为150~300mm;3钢筋网喷射混凝土面层与锚杆应有可靠的连接;4喷射混凝土面层竖向伸缩缝宜按每隔30m一道设置
8.4边坡锚固工程施工Ⅰ一般规定
8.
4.1边坡锚固工程施工应根据相关设计图纸、文件、总体规划、施工环境、工程地质和水文地质条件,制定合理、可行、有效和确保施工安全的施工组织设计
8.
4.2边坡锚固工程应按分级分层和分区的施工程序组织实施,锚固支护应紧跟开挖工作面,严禁大开挖、大爆破,开挖坡面不得长期裸露
8.
4.3边坡工程的临时性排水设施应满足暴雨、地下水的排泄要求,有条件时宜结合边坡工程的永久性排水设施施工排水设施应先行施工,避免雨水对边坡工程可能产生的不利影响
8.
4.4边坡开挖施工,应做好坡顶锁口、坡底固脚工作Ⅱ边坡爆破施工
8.
4.5岩石边坡开挖采用爆破法施工时,应采取有效措施避免对边坡和坡顶建(构)筑物的震害,传到建(构)筑物的爆破质点振动速度必须满足《爆破安全规程》(GB6722-2003)的有关规定
8.
4.6岩质边坡开挖应采用控制爆破,尽量减少爆破振动的不良影响
8.
4.7边坡开挖爆破施工前,应做好爆破设计,并应事先做好对爆破影响区域内的建(构)筑物安全状态的调查检测和埋设必要的监测爆破影响的测点
8.
4.8对爆破危险区内的建(构)筑物应采取必要的安全防护措施Ⅲ边坡锚杆施工
8.
4.9边坡锚杆钻孔一般应采用干钻,避免施工用水对坡体产生危害当边坡的岩土体稳定性较好时,经充分论证分析许可,方可采用带水钻进
8.
4.10对严重破碎、易塌孔或存在空腔、洞穴的地层中钻孔,应先进行预灌浆处理,或采用跟管钻进成孔
8.
4.11钻孔作业,宜采用加强钻机固定、确保开孔精度、增加钻杆冲击器刚度和增设扶正器等方式,控制钻孔偏斜
8.
4.12锚杆的杆体制备、钻孔、注浆和张拉锁定应遵守本规范
4.6节的有关规定
8.
4.13边坡锚杆的质量检验与验收标准应符合表
15.
2.3的规定
8.5边坡锚固工程的试验与监测
8.
5.1边坡预应力锚杆的基本试验、蠕变试验和验收试验应符合本规范
13.1节有关规定
8.
5.2边坡喷射混凝土面层的抗压强度及喷射混凝土与坡面的粘结强度试验应符合本规范
13.2节的有关规定
8.
5.3边坡锚固工程的监测与维护管理应符合本规范第14章的有关规定9基坑锚拉桩(墙)支护
9.1一般规定
9.
1.1基坑锚拉桩(墙)支护体系应由围护桩(墙)和预应力锚杆组成锚拉桩(墙)设计应综合考虑场地地质条件、基坑开挖深度、基坑相邻建(构)筑物的基础型式、周边地下结构及管线的分布和地下水控制方法等因素,提出确保安全可靠、合理可行的支护方案
9.
1.2采用锚拉桩墙支护的基坑工程应切实做好地下水的治理、地面水的防排和基坑周边水管破损的涌水与泄漏的防范工作
9.
1.3若设计锚杆超出用地红线,应遵守相关法规要求,并征得相邻地块业主同意当地下环境不允许残留锚杆杆体时,应采用可拆芯式锚杆
9.
1.4基坑锚拉桩(墙)结构的设计应满足工程整体稳定的要求,即满足施工及使用过程中的强度、刚度、稳定性和环境保护要求一般设计使用期限不超过2年
9.
1.5根据支护结构破坏、基坑失稳或过度变形产生后果(危及人的生命、造成的经济损失和社会影响)的严重性和工程复杂程度,基坑工程安全等级分为三级,设计时可根据工程具体情况按下表选定表
9.
1.4基坑支护的安全等级安全等级破坏后果一级很严重二级严重三级不严重注1基坑影响范围内存在既有建(构)筑物、重要的道路或地下管线时,或场地的地质条件复杂时,安全等级应定为一级;2当支护结构破坏、基坑失稳或过度变形不会危及人的生命、经济损失轻微、对社会和环境的影响不大时,安全等级可定为三级
9.
1.6水平变形和地基沉降不得超过允许值支护结构的最大水平变形及周围地面沉降允许值及警戒值可参照有关规范及当地经验值确定
9.2设计
9.
2.1锚拉桩(墙)结构的设计应按下列规定进行设计计算和验算1支护结构计算1各开挖工况的结构内力计算,应包括桩(墙)内力、锚杆腰梁内力、锚杆拉力等,需拆除锚头或采用可拆芯式锚杆,应进行拆锚阶段结构验算;2对支护结构有变形限制的
一、二级基坑,应计算桩(墙)的水平变形2基坑稳定性验算1当基坑底有软土时,应进行坑底土抗隆起稳定验算;2支护结构抗倾覆稳定验算;3整体稳定验算;4抗渗流稳定验算3周边环境变形控制计算1由于抽降地下水引起的地层固结沉降;2由于基坑开挖引起的地层沉降及水平位移
9.
2.2桩(墙)锚结构内力及变形计算宜采用弹性抗力法,可按国内相关标准的规定进行计算;对基坑变形控制要求不高的三级基坑也可按本规范附录G基坑支护经典法计算结构内力
9.
2.3锚杆水平刚度系数KT可由锚杆基本试验确定,当无试验资料时,可按下式计算(
9.
2.2-8)式中——锚杆的非锚固段长度;——锚杆锚固段长度,特指锚杆杆体与锚固体粘结的长度;——杆体弹性模量;——杆体截面面积;——锚固体截面面积;——锚固体组合弹性模量,——注浆体弹性模量;——锚杆水平倾角
9.
2.4桩(墙)及腰梁截面、配筋、钢材型号或强度等级、以及锚杆的锚固长度、杆体材料及截面等设计应按锚拉桩(墙)结构施工及使用过程中的最不利内力考虑
9.
2.5基坑锚拉桩(墙)支护中锚杆的布置应符合下列规定1锚杆的水平间距不宜小于
1.5m,若须小于
1.5m,则应按照
4.
5.2条的规定处理;2对于须设置多排锚杆的情况,锚杆竖向间距不宜小于
2.0m;3锚杆的倾角宜取15o~45o;4基坑阳角两侧的锚杆方位应特别注意将锚杆锚固段置于稳定土层中;5基坑阴角两侧宜用水平角撑取代锚杆;6水平距离不大的对应两侧边的锚拉结构,条件适宜时,可采用对拉锚结构支护
9.
2.6锚杆的自由段长度不宜小于5m,并应超过潜在滑裂面
1.5m,可按下列公式计算(图
9.
2.6)(
9.
2.6-1)(
9.
2.6-2)式中——锚杆的自由段长度(m);——滑动面内的锚杆自由段长度(m);b——排桩或地下连续墙与腰梁的总厚度(m);θ——锚杆的倾角(度);——锚杆的锚头中点至基坑底面的距离(m);——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,若没有土压力零点时,取三分之一嵌固深度(m);——O点以上各土层按土层厚度加权的内摩擦角平均值(度);1-排桩或地下连续墙;2-锚杆图
9.
2.6锚杆自由段长度计算简图
9.
2.7锚拉桩墙的整体稳定性验算可采用条分法按公式
9.
2.7和图
9.
2.7进行验算
9.
2.7式中K——整体滑动稳定安全系数,取
1.3;——第i土条滑弧面上土层的粘聚力;——第i土条滑弧面上土层的内摩擦角;——第i土条滑弧面上的弧长;——作用在第i土条上的附加分布荷载值;——第i土条的宽度;——第i土条的天然重力;——第i土条的滑弧面中点处的切线与水平面的夹角;——第j个支点的锚杆对圆弧滑动体的设计锚拉力;——第j个支点的锚杆与水平面的夹角;——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;图
9.
2.7基坑整体稳定性验算
9.
2.8坑底土抗隆起,支护结构抗倾覆及基坑底抗渗流的稳定性可按国内相关标准的规定进行验算
9.
2.9锚杆的外露段长度不宜小于
1.0m,且应满足腰梁、台座及张拉锁定的要求,并应全程保留和保护
9.
2.10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,一般可取设计轴向拉力值的
0.7~
0.85倍
9.
2.11锚杆的其它设计构造尚应符合本规范相关条文的规定要求
9.3施工及验收
9.
3.1锚杆施工应符合本规范
4.6节相关要求
9.
3.2锚杆的试验、检验与验收应符合本规范第13章和第15章的相关规定10基坑土钉支护
10.1一般规定
10.
1.1本章适用于土层中临时基坑支护,支护设计使用期限不应低于1年
10.
1.2土钉或其复合支护的选型应综合考虑坑深、地层性质、周边环境条件等因素确定并应符合以下要求1非软土地层中,周边环境对基坑变形限制不很严格,安全等级为二级或三级的基坑,坑深不大于12m的基坑,可采用土钉支护;2非软土地层中,坑深不大于15m或周边环境对变形限制较为严格的基坑,可采用土钉与预应力锚杆相结合的复合支护;3在高水位、软土地层中,坑深不大于6m的基坑,可采用水泥搅拌桩(墙)与土钉相结合的复合支护;4基坑深度较大,且上部土层较好,可采用上部为土钉或土钉与预应力锚杆复合支护,下部为桩(墙)锚支护体系5对变形限制很严格的基坑不应采用土钉支护体系
10.
1.3除水泥搅拌墙与土钉相结合的支护外,土钉支护适用于坑深范围内无水或少水的情况,当坑深范围内有地下水时,应降低地下水位至基底以下
10.
1.4土钉及复合型土钉支护的施工应遵循从上到下逐层开挖、随开挖随支护的施工步骤
10.
1.5土钉支护在施工过程中要进行监测,并在必要时依据监测结果对支护设计进行调整
10.
1.6土钉或土钉与其它支护型式复合的设计均应进行整体稳定及主要支护部件的强度验算,同时要依据工程类比对支护的变形做出估计对地层及周边环境较复杂、变形控制严格的工程应采用数值方法对基坑体系的稳定及变形进行细致的计算分析,以综合做出判断
10.2土钉支护设计
10.
2.1对土钉及土钉与其它型式复合的支护进行验算时,除应考虑土体自重及地下水压力以外,还需考虑周边建(构)筑物、车辆、施工堆料等各种荷载
10.
2.2土钉支护稳定性验算时应考虑各个不同的施工阶段工况,以确保整个施工过程的安全特别是要考虑到开挖至相应深度部位的土钉(锚杆)尚未施作或尚未发挥作用的工况
10.
2.3土钉与土间界面的极限摩阻力值在设计阶段可参照本规范表
4.
6.11或依据地区经验取值待施工过程经现场拉拔试验确认,当拉拔试验给出的值与设计阶段所采用值差别较大时应对设计进行调整对每种土层,土钉拉拔试验数量不宜少于3根具体方法见附录A
1110.
2.4初步设计时,土钉长度的选定宜符合以下规定1对于直立开挖的情况,一般土层土钉长度L与坑深H之比可取
0.6~
1.2,密实砂土和坚硬粘土可取低值;对于软塑粘性土,L与H之比不应小于
1.0;2顶部及坑深中部的土钉长度宜大一些,底部土钉长度可小些,但不宜小于
0.5H;3对放坡情况,土钉长度可减去因放坡而多挖除部分的宽度值
10.
2.5土钉与复合型土钉支护的整体稳定验算可假定圆弧形滑移面用条分法计算,整体稳定安全系数及土钉承载力设计值可按公式
10.
2.5验算(图
10.
2.5),验算时考虑土钉和锚杆的受拉作用,考虑土体及水泥搅拌桩(墙)以及滑移面以下超前微形桩的竖向抗力作用每一工况的安全系数要取该工况下各种可能滑移面所计算安全系数的最小值(
10.
2.5-1)(
10.
2.5-2)(
10.
2.5-3)(
10.
2.5-4)式中——主动土体及水泥搅拌桩体分条数;——滑动体内土钉数;——第i条土条或水泥土条滑动面处内聚力标准值;——第i条土条或水泥土条滑动面处内摩擦角标准值;——第i条土条或水泥土条地面荷载标准值;——第i条土条或水泥土条宽度;——第i条土条或水泥土条沿滑弧面的弧长,;——第i条土条或水泥土条自重标准值;——第i条土条或水泥土条滑弧中点的切线和水平线的夹角();——第j层土钉或锚杆的承载力设计值;——第j层土钉或锚杆与水平面间夹角();——经验系数,对土钉取
0.5,对预应力锚杆取
1.0;——圆弧滑动稳定安全系数二级基坑取
1.3,三级基坑取
1.25图
10.
2.5整体稳定性验算
10.
2.6对土钉及复合土钉支护,应按式
10.
2.6进行坑底地层的承载力验算(
10.
2.7)式中q—地面荷载;-坑深范围内各土层厚度;—坑深范围内各土层容重;—坑底土层极限承载力标准值;——抗隆起安全系数,取
1.
610.
2.7土钉筋体面积应采用整体稳定计算中确定的各层土钉承载力设计值按下式进行验算
10.
2.7式中-土钉杆体的抗拉强度设计值;—土钉杆体的横截面积;—杆体抗拉安全系数,按本规范
5.
4.3条规定取值
10.
2.8复合土钉中锚杆筋体面积可按式
4.
5.9-1和
4.
5.9-2确定
10.
2.9潜在的圆弧滑动面外土钉或锚杆的长度按公式
10.
2.9计算
10.
2.9式中-第j个土钉或锚杆的承载力设计值;—第j个土钉或锚杆钻孔直径,或钢管外径(打入式土钉);—第j个土钉或锚杆在潜在滑移面外所通过第i层土体的极限粘结强度标准值,应由抗拔试验确定,无试验数据时,可按本规范表
4.
6.11-1或根据经验确定;—土钉或锚杆的抗拔安全系数,土钉取
1.2~
1.3,锚杆按本规范表
4.
6.6取值;—第j个土钉或锚杆在潜在滑移面外穿过第i层土体的长度
10.
2.10土钉支护的基坑坑壁在场地条件许可时宜适当放坡,一般坡度宜为1:
0.2~1:
0.
410.
2.11采用成孔注浆型钢筋土钉,孔径为70~120mm,钢筋宜采用HRB400或HRB335钢筋,钢筋直径宜为16~32mm
10.
2.12对流塑状态的粘性土、松砂等难以成孔的软弱松散地层,宜采用打入式钢管,必要时钢管管壁可设置注浆孔,打入后再行注浆打入式土钉的截面及侧表面积大小应据其使用和打入过程中的受力情况验算确定
10.
2.13土钉的水平和竖向间距宜在1~2m的范围内,当土质差时应取小值,且可小于1m;土钉钻孔的向下倾角宜为10~20度
10.
2.14与预应力锚杆结合使用的复合型土钉支护,构造上应满足以下要求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,其规格应据所承受的锚杆拉力值进行设计确定
10.
2.15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48~150mm,管内应用水泥浆或水泥砂浆灌注密实
10.3喷射混凝土面层与坡体排水
10.
3.1面层喷射混凝土的强度等级不应小于C20,3天龄期的喷射混凝土强度应不小于12MPa
10.
3.2喷射混凝土面层厚度应不小于80mm,面层内应设钢筋网,钢筋直径分别为6~8mm(放坡坡面)和10~20mm(直立坡面),钢筋网格尺寸宜为150~300mm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14~20mm的加强筋
10.
3.3土钉钉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,一般可用L形短钢筋将土钉钢筋与面层中的加强筋焊接,切忌采用点焊和绑扎对于重要的工程或支护面层受较大侧压时,则应通过拧紧螺母保证土钉头部的螺杆与承压板紧密接触
10.
3.4土钉支护工程应有完善的基坑坡体排水网格设计,并应遵守以下规定1坡顶应敷设宽度不小于
2.0m的混凝土防水层与排水沟;2坡面设置泄水孔,泄水孔内应放入滤水材料,坡脚设置排水沟;3必要时,应在坡面上设置在垂直方向上连续的土工合成材料排水带,将渗流水引入坡脚排水沟中
10.4施工与检验
10.
4.1土钉及复合型土钉支护施工应与挖土、降水等作业紧密协调、配合,并满足下列要求1挖土分层厚度与土钉竖向间距一致,每开挖一层施作一层土钉,禁止超挖;2及时封闭临空面,应在24小时内完成土钉安设和喷射混凝土面层淤泥质土地层中,则应在12小时内完成;3每层土钉完成注浆后,应至少间隔36小时,待注浆体强度达到设计强度的70%时,方可开挖下一层土方;4施工期间坡顶应严格按照设计要求控制施工荷载
10.
4.2成孔注浆型钢筋土钉应满足以下要求1采用人工凿孔或机械钻孔,孔径和倾角满足设计要求,孔位误差小于50mm,孔径不得小于设计值,倾角误差小于,孔深应不小于土钉设计长度+300mm;2钢筋土钉沿周边焊接对中支架,对中支架宜用直径6mm~8mm钢筋或厚度3mm~5mm扁铁弯成,其间距宜在
1.5~
2.5m范围内;注浆管与钢筋土钉虚扎,并同时插入钻孔底部;3土钉注浆可采用水泥砂浆或水泥浆水泥浆水灰比不宜大于
0.5,注浆完成后孔口应及时封闭;4其它部位的施工应符合本规范相关章节的要求
10.
4.3击入钢管型土钉的施工应满足下列要求1钢管打入地层前,须按设计要求钻设注浆孔和焊接倒刺,并将钢管前端部加工成尖锥状并封闭2人工或机械击入地层时,土钉定位误差不大于20mm,打入深度误差小于100mm,打入角度误差小于3从钢管空腔内向地层压注水泥浆液,浆液水灰比
0.4~
0.5,注浆压力大于
0.6MPa,平均注浆量满足设计要求注浆顺序宜从管底向外进行,最后封孔
10.
4.4钢筋网片施工应满足下列要求1钢筋宜绑扎或点焊成为网片;2钢筋网片应固定在土钉头部,当有搅拌桩时,应与搅拌桩保持30~50mm间隙;3网片钢筋接长应满足相关规范要求,网片应平整,凹凸误差不宜大于,网片与加强联系筋交接部位应绑扎或焊接牢固
10.
4.5喷射混凝土面层施工应满足下列规定1喷射混凝土所用材料及施工工艺要求应符合本规范第6章的规定2喷射混凝土应在终凝后洒水养护,冬季施工时应采取覆盖保温措施
10.
4.6雨季施工要特别注意坑边地表及坑底坡脚一定范围内的排水,避免雨水向坡体及坡脚附近土层的渗透
10.
4.7对施工完成的土钉、预应力锚杆及支护面层均应进行相关试验和质量检验对预应力锚杆和喷射混凝土试验和质量检验应遵照本规范第13章、第15章的相关规定,对土钉支护工程的质量检验与验收应遵照本规范第15章的相关规定11基础与混凝土坝的锚固
11.1基础锚固设计(Ⅰ)承受切向力的基础锚固
11.
1.1拱形结构的基座等承受切向力的基础,宜采用预应力锚杆的锚拉基础
11.
1.2设置在坚硬岩土层上承受剪切力的基础,宜直接采用倾斜预应力锚杆,锚杆的承载力设计值可按公式
11.
1.2计算确定图
11.
1.2承受切向力的锚杆基础的受力分析简图
11.
1.2式中Q——拱形结构作用于基础上的荷载设计值(kN);T——预应力锚杆承载力设计值(kN);——使结构产生水平位移的平行于基础底面的切向力(kN);——拱形结构作用于基础底面的垂直分力(kN);K——基底面抗剪切安全系数
1.2~
1.5,或按国内相关标准规定取值;——基底面的摩擦系数;——锚杆力作用线与基础底面垂线的夹角值
11.
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,可选择在邻近坚硬底层上设置锚固基座,并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
11.
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
11.
1.5锚固基础中单根锚杆所承受的拔力及单根锚杆的承载力设计值,可按公式
11.
1.5-1和公式
11.
1.5-2验算图
11.
1.5锚杆基础单根锚杆抗拔力计算示意图
11.
1.5-
111.
1.5-2式中——作用在基础顶面的竖向压力值;——基础自重及其上的土重;——作用在基础底面形心的力矩值;——第i根锚杆至基础底面形心的y、x轴的距离;——第i根锚杆所承受的拔力值;——第i根锚杆的抗拔承载力设计值;——抗拔稳定安全系数,根据工程的性质与安全等级,按相关的国家或行业标准的规定取值(Ⅲ)承受拉力的基础锚固
11.
1.6悬索、帐幕等结构体系中承受拉力的基础,宜采用预应力锚杆锚固
11.
1.7锚杆轴线与拉力荷载的轴线相一致时,锚固基础的锚杆承载力设计值可按公式
11.
1.7计算确定
11.
1.7式中Ti——预应力锚杆承载力设计值;Ni——作用于基础上的拉力标准值;K——安全系数,根据工程的性质及安全等级按相关的国家与行业标准的规定取值
11.
1.8用于锚固受拉基础的倾斜锚杆,当锚杆倾角较小时,应根据图
11.
1.8的力系平衡条件,进行整体稳定性分析,其预应力锚杆承载力设计值T应满足不小于K·N的要求图
11.
1.8倾斜锚杆的稳定性分析简图(Ⅳ)基础锚杆设计
11.
1.9锚固基础的预应力锚杆的杆体锚固段、自由段长度与筋体截面设计应符合本规范
4.6节的有关规定
11.
1.10锚固基础的预应力锚杆的防腐保护构造设计应符合本规范
4.5节的有关规定
11.2混凝土坝锚杆设计
11.
2.1预应力锚杆宜用于混凝土重力坝、拱坝的加高和加固工程,也可用于新建的混凝土重力坝和拱坝工程
11.
2.2采用预应力锚杆增大抗倾覆力的混凝土坝,其抗倾覆稳定安全系数及所需的锚杆力可按公式
11.
2.2-1和
11.
2.2-2计算图
11.
2.2预应力锚杆对坝结构抗倾覆稳定的作用图(
11.
2.2-1)(
11.
2.2-2)式中T——混凝土坝抗倾覆所需的锚杆力设计值(kN;垂直作用于结构地面);k——倾覆安全系数,根据工程的性质与安全等级,按相关规范规程的规定取值;、——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);——锚杆力的力矩半径(m);——锚杆力作用方向与坝基面呈β角度时,混凝土坝抗倾覆所需的设计锚杆力(kN)
11.
2.3采用预应力锚杆增大沿坝基面抗滑力的混凝土坝,其抗滑安全系数及所需锚固力应按公式
11.
2.3-1和公式
11.
2.3-2计算1按抗剪断强度的计算公式
11.
2.3-1式中——按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数;——坝体混凝土与坝基接触面的抗剪断摩擦系数;——坝体混凝土与坝基接触面的抗剪断粘聚力,kPa;A——坝基接触面截面积,;——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;——作用于坝体上全部荷载对滑动面的切向(抗滑方向)分力值,kN;——预应力锚杆的锚固力作用于坝体混凝土与坝基接触面的法向分力值,kN;——预应力锚杆的锚固力作用于坝体混凝土与坝基接触面的切向(抗滑方向)分力值,kN2按抗剪强度的计算公式
11.
2.3-2式中K——按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数;——坝体混凝土与坝基接触面的抗剪摩擦系数3按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数,按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数,坝体混凝土与坝基接触面之间的抗剪断摩擦系数、粘聚力和抗剪摩擦系数,可参照SL319-2005混凝土重力坝设计规范或其它行业标准的相关规定取值4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水利行业标准SL319-2005附录E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力按抗剪断强度公式计算的值不应小于SL319-2005规范中表
6.
4.1-1的规定值
11.
2.4预应力锚杆用于坝基处理,应按有关标准规定对坝基强度、抗滑稳定性和坝体应力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
11.
2.5预应力锚杆自由段应穿过坝底不小于5m,其穿过坝底的垂直长度应满足受锚杆力作用影响的岩体重量不小于锚杆承载力极限值的要求
11.
2.6混凝土坝锚固工程所采用的预应力锚杆,其抗拔安全系数应不小于
2.5,杆体抗拉安全系数应不小于
2.
011.
2.7混凝土坝预应力锚杆的结构构造设计应遵守以下规定1预应力锚杆杆体材料应选用无粘结钢绞线,必要时,可选用环氧涂层钢绞线2预应力锚杆应采用Ⅰ级防护构造,其结构构造设计应符合表
4.
5.3的规定要求3锚具外露出的钢绞线长应满足再次张拉的要求(不小于30cm),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
11.
2.8混凝土坝预应力锚杆的布置应遵守以下规定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必要时,应设置防气蚀措施
11.3基础与混凝土坝锚杆的施工、试验与监测
11.
2.1基础与混凝土坝预应力锚杆的施工应符合下列规定1锚杆孔的斜偏差应不大于孔深的1%;2锚杆孔不得欠深,终孔深宜大于设计孔深40cm~100cm;3对承载力设计值大于3000kN的锚杆,按第13章(Ⅳ)验收试验规定进行验收试验并被判定质量合格后,宜在加荷至锁定荷载的60%和80%时,分别持荷2~5天,再张拉至100%锁定荷载;4在间隔分步张拉锁定阶段,锚杆拉力暂时锁定后均应立即对锚具、钢绞线涂抹防腐油脂并用柔性护罩防护锚杆拉力最终锁定后应按设计要求立即安装镀锌钢罩,并在钢罩内充满油脂
11.
2.2混凝土坝锚固工程必须进行锚杆的基本试验;锚杆的多循环张拉验收试验数量应不少于锚杆总量的10%
11.
2.3混凝土坝锚固工程必须进行锚杆拉力值长期监测,监测锚杆的数量应不少于锚杆总量的20%12抗浮锚固
12.1一般规定
12.
1.1抗浮锚固方案应根据场地地下水浮力大小、地质条件、结构受力及变形要求等综合确定
12.
1.2抗浮锚杆设计使用年限应不低于所服务的构筑物的使用年限,其防水等级及构造应符合构筑物相应要求抗浮锚杆的耐久性及防腐构造应满足相应地层及地下水环境下的永久性锚杆设计要求
12.
1.3抗浮锚杆宜采用预应力锚杆,并优先采用压力型或压力分散型预应力锚杆当抗浮荷载较小,以及基底为良好的锚固地层(如岩层),也可采用全长粘结型锚杆全长粘结型抗浮锚杆设计长度不宜大于8m,且锚杆杆体宜采用大直径钢筋、精扎螺纹钢筋等
12.2抗浮锚杆设计
12.
2.1地下水浮力标准值应根据抗浮设防水位,采用式(
12.
2.1-1)确定,抗浮锚杆荷载设计值可采用式
12.
2.1-2计算,
12.
2.1-
112.
2.1-2式中Ff——地下水浮力标准值;γw——地下水容重;⊿H——抗浮设防水位标高与建筑物基础底标高之差;A——基底面积;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;Tf——抗浮锚杆承载力设计值;K——结构抗浮稳定安全系数,按有关国家或行业标准规定取值
12.
2.2抗浮锚杆长度应满足锚杆抗拔承载力及整体抗浮稳定要求,预应力抗浮锚杆自由段长度不宜小于5m,锚杆间距不宜小于
1.5m
12.
2.3抗浮锚杆应进行抗拔承载力及杆体抗拉承载力计算,锚杆承载力安全系数应符合本规范表
4.
6.6和表
4.
6.7的规定
12.
2.4抗浮锚杆应进行整体抗浮稳定验算,如图
12.
2.4所示,抗浮稳定安全系数可按公式
12.
2.4计算
12.
2.4式中W——基础下抗浮锚杆范围内总的土体重量;G——结构自重及其他永久荷载标准值之和;Kf——抗浮稳定安全系数,按有关国家或行业标准的规定取值;Ff——地下水浮力标准值图
12.
2.4抗浮锚杆整体稳定计算示意图
12.
2.5锚杆初始预应力应考虑锚杆受力变形及其对基础底板抗裂的影响锚杆的锁定拉力值宜为锚杆拉力设计值的
0.8~
1.0倍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设计拉力值压力分散型抗浮锚杆的锁定拉力值宜为锚杆设计拉力值
12.
2.6采用预应力抗浮锚杆时,还应考虑预应力对地基变形的影响,以及后期荷载作用下基础沉降变形对抗浮锚杆拉应力的松弛效应锚杆锁定拉力值及锁定的时间应根据土层条件及结构荷载和变形完成情况作适当调整,锁定工作宜在结构荷载基本施加后进行
12.
2.7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
12.3抗浮锚杆施工
12.
3.1抗浮锚杆施工可以在基础或地下室施工前进行,也可以在基础或地下室完成后进行降水条件下,应避免抽水对锚杆注浆的不利影响,在所有锚杆张拉锁定完成前,不宜停止降水
12.
3.2预应力抗浮锚杆张拉锁定顺序应均匀安排,避免区域内集中张拉应在锚杆张拉完成后及时对锚头进行封闭保护13试验
13.1预应力锚杆试验(Ⅰ)一般规定
513.
1.1锚杆试验应主要包括锚杆的基本试验、验收试验和蠕变试验
513.
1.2锚杆的各项试验,其最大试验荷载不应超过杆体极限抗拉力值的
0.8倍
513.
1.3锚杆试验的加载装置千斤顶、油泵的额定能力应不小于最大试验荷载的
1.2倍,并能满足在所设定的时间内持荷稳定
513.
1.4锚杆试验的反力装置在计划的最大试验荷载下应具有足够的强度和刚度,并在试验过程中不发生故障
513.
1.5锚杆试验的计量测试装置测力计、应变计、位移计等的精度应经过确认,并保持不变
513.
1.6荷载分散型锚杆的试验应采用并联千斤顶组,按等荷载方式加荷、持荷和卸荷(Ⅱ)基本试验
513.
1.7永久性锚杆工程必须进行锚杆的基本试验极限抗拔力试验临时性锚杆工程应进行锚杆的基本试验
513.
1.8锚杆极限抗拔力试验的地层条件、杆体材料和锚杆参数、施工工艺必须与工程锚杆相同,且试验数量不少于3根为取得锚杆锚固体的极限抗拔力值,必要时可增加杆体截面积
513.
1.9锚杆极限抗拔力试验应采用多循环张拉试验,其加荷、持荷、卸荷方法应符合以下规定1预加的初始荷载应取最大试验荷载的
0.1倍;分5~10级加载到最大试验荷载,每级持荷时间宜为10min(粘性土)和5min(砂性土、岩石),锚杆试验的加荷、持荷和卸荷模式应符合附录H图H.
0.1的要求2试验中的加荷速度宜为50kN/min~100kN/min;卸荷速度宜为100kN/min~200kN/min
513.
1.10荷载分散型锚杆的极限抗拔力试验的荷载施加方式应符合以下规定1采用并联千斤顶组,按每个单元锚杆各安装1个千斤顶,由一个油泵操作并施荷的等荷载方式加荷、持荷与卸荷;2当不具备上述条件时,可按锚杆前端至底端的顺序对各单元锚杆逐一进行多循环张拉试验
513.
1.11锚杆极限抗拔试验出现下列情况之一时,应判定锚杆破坏1在10min持荷时间内锚杆或荷载分散型锚杆的某一单元锚杆位移大于
2.0mm;2锚杆杆体破坏
513.
1.12极限抗拔力试验结果宜按荷载与对应的锚头位移列表整理并按附录H图H.
0.2模式绘制锚杆荷载-位移(T-S)曲线,锚杆荷载-弹性位移(T-Se)曲线,锚杆荷载-塑性位移(T-Sp)曲线
513.
1.13锚杆极限承载力取破坏荷载的前一级荷载,在最大试验荷载下未达到锚杆破坏标准时锚杆极限承载力取最大试验荷载
513.
1.14每组锚杆极限承载力值的最大差值不大于30%时,应取最小值作为锚杆的极限承载力,当最大差值大于30%时,应增加试验锚杆数量,按95%保证概率计算锚杆的极限承载力(Ⅲ)蠕变试验
513.
1.15塑性指数大于17的土层锚杆、极度风化的泥岩或节理裂隙发育张开且充填有粘性土的岩层中的锚杆应进行蠕变试验用作蠕变试验的锚杆不得少于3根
513.
1.16锚杆蠕变试验加荷等级与观测时间应满足表
13.
1.6的规定在观测时间内荷载必须保持恒定
513.
1.17每级荷载按持荷时间间隔
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
513.
1.18试验结果按荷载-时间-蠕变量整理,并按附录I图I.
0.1绘制蠕变量-时间对数(S-Lgt)曲线,蠕变率由下式计算(
13.
1.15)式中S1—t1时所测得的蠕变量;S2—t2时所测得的蠕变量表
13.
1.6锚杆蠕变试验加荷等级与观测时间表加荷等级观测时间(min)临时锚杆永久锚杆
0.25Td-
100.50Td
10300.75Td
30601.00Td
601201.20Td
902401.5Td
120360513.
1.19锚杆在最大试验荷载作用下的蠕变率应不大于
2.0mm/对数周期(Ⅳ)验收试验
513.
1.20工程锚杆应分别进行多循环张拉验收试验和单循环张拉验收试验,多循环张拉验收试验的数量为工程锚杆总数的5%,并应不少于3根未实施多循环张拉验收试验的所有工程锚杆,均应进行单循环张拉验收试验
513.
1.21锚杆多循环验收试验方法应符合以下规定1最大试验荷载永久性锚杆取锚杆轴向拉力设计值的
1.5倍;临时性锚杆取锚杆轴向拉力设计值的
1.2倍;2荷载级数宜大于5级,加荷速度宜为50kN/min~100kN/min;卸荷速度宜为100kN/min~200kN/min3预加的初始荷载宜为锚杆轴向拉力的
0.1倍,之后的多循环加荷、持荷、卸荷方法应采用附录J图J.
0.1的模式各级持荷时间均为10min;4各级10min的持荷时间内,按持荷0,1,2,5,10min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施荷方式应符合
13.
1.9的要求
513.
1.22锚杆多循环张拉验收试验结果的整理与判定应符合以下规定1锚杆验收试验结果应按附录J图J.
0.2的要求整理锚杆荷载-位移(T-S)曲线、锚杆荷载-弹性位移(T-Se)曲线,锚杆荷载-塑性位移(T-Sp)曲线2锚杆验收试验结果满足验收合格的标准1最大试验荷载条件下,在10min持荷时间内锚杆的位移量应小于
1.0mm,若不能满足,则在持荷至60min时,锚杆位移量应小于
2.0mm;2压力型锚杆或压力分散型单元锚杆在最大试验荷载作用下实测的弹性位移应大于锚杆杆体非粘结长度的理论弹性伸长值的90%,且小于锚杆杆体非粘结长度理论弹性伸长值的110%3拉力型锚杆或拉力分散型单元锚杆在最大试验荷载作用下,所测得的弹性位移量应超过该荷载下杆体自由段理论弹性伸长值的80%,且小于杆体自由段长度与1/2锚固段之和的理论弹性伸长值
513.
1.23锚杆单循环验收试验应符合以下规定1最大试验荷载永久性锚杆取锚杆轴向拉力设计值的
1.2倍,临时性锚杆取锚杆轴向拉力设计值的
1.1倍2荷载级数宜大于4级,加荷速度宜为50~100kN/min,减荷速度宜为100~100kN/min3预加的初始荷载为最大试验荷载的
0.1倍,之后的加荷、持荷与减荷方法应采用附录J图J.
0.3的模式4在最大试验荷载持荷时间内,测读位移的时间为0,1,2,3,4,5min后;5荷载分散型锚杆单循环张拉验收试验施荷方式应符合
13.
1.9的要求
513.
1.24锚杆单循环张拉验收试验结果整理与判定应符合以下规定1试验结果应按附录J图J.
0.4要求整理出锚杆-荷载位移关系曲线;2锚杆试验结果满足锚杆验收合格要求的标准1与多循环验收试验结果相比,在同等荷载作用下,两者的荷载—位移曲线包络图及锚杆塑性位移曲线均相近似;2所测得的锚杆或单元锚杆弹性位移值应符合
13.
1.22条2款的要求
13.2喷射混凝土试验(Ⅰ)一般规定
513.
2.1喷射混凝土支护工程应进行喷射混凝土28d龄期抗压强度试验,必要时应进行1d、7d龄期抗压强度与抗渗、抗冻性试验
513.
2.2喷射钢纤维混凝土尚应进行抗弯强度和抗拉强度试验,必要时应进行喷射钢纤维的残余抗弯强度(韧性)试验和抗冲击性能试验
513.
2.3承担结构作用的岩体喷射混凝土支护,应进行岩面与喷射混凝土间的粘结强度试验
513.
2.4喷射混凝土强度试验应采取在喷射试验板上切割或钻芯成型的试件(Ⅱ)抗压强度试验
513.
2.5检验喷射混凝土抗压强度所需的试件应在工程施工中制取,试块数量为每500m2喷射混凝土取一组,小于500m2喷射混凝土的独立工程不得少于一组,每组试块不得少于3个材料或配合比变更时应另作一组
513.
2.6检验喷射混凝土强度的标准试块应在不小于450mm×450mm×100mm的喷射混凝土试验板件上用切割法或钻芯法取得喷射混凝土试验板件的制取方法见附录K
513.
2.7采用切割法取得试件试验应符合以下规定1试件应为边长100mm的立方体;2试件在标准养护条件下养护28d,用标准试验方法测得的极限抗压强度乘以
0.95系数为试件的抗压强度值
513.
2.8采用钻芯法取得的试件试验应符合以下规定1钻取的试件应为直径100mm,高100mm的圆柱状芯样,试件端面应在磨平机上磨平;2试件在标准养护条件下养护28d,用标准试验方法测得试件的极限抗压强度,并用公式
13.
2.8计算喷射混凝土的抗压强度(
13.
2.8)式中——喷射混凝土抗压强度;P——试件极限荷载;D——试件直径;
513.
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
513.
2.10喷射混凝土与围岩间粘结强度试验方法应符合附录L要求
513.
2.11试验取得的喷射混凝土与围岩粘结强度值应符合
6.
3.3条的有关规定14工程监测与维护管理
14.1一般规定
514.
1.1岩土锚固与喷射混凝土支护工程设计阶段应制定监测计划与方案,由业主委托有资质的监测单位负责监测方案的细化与实施
514.
1.2工程监测方案应包括监测项目,测点数量,监测仪表与设施,监测频率,监测数据整理与反馈的要求、监测数据预警值和应急预案
514.
1.3工程维护管理应包括工程施工阶段和工程使用阶段全过程,业主和有关工程责任方应定期检查工程监测与检测结果,判断工程安全状况,若监测数据有异常,则应采取有针对性的处治措施
14.2监测项目
14.
2.15岩土锚固与喷射混凝土支护工程应进行以下项目监测1预应力锚杆锚头与被锚固结构的变形;2锚固与喷射混凝土支护地层及受开挖影响的建构物的变形;3预应力锚杆的拉力及其随时间的变化;4预应力锚杆头部的腐蚀状况;5喷射混凝土层的变形与腐蚀状况;6地下水位
14.
2.25根据工程需要,必要时可对锚杆持有承载力、喷层与地层间粘结应力等项进行监测
14.3预应力锚杆拉力的长期监测
14.
3.15永久性或临时性预应力锚杆均应进行锚杆拉力的长期监测
14.
3.25单个独立工程预应力锚杆拉力的监测数量应符合表
14.
3.2的规定,并不得少于3根
14.
3.35锚杆拉力的监测,在安装测力计的最初10d宜每天测定一次,第11~30d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、爆破震动以及拉力测定结果发生突变等情况时应加密监测频率锚杆拉力监测时间应根据工程对象、锚杆初始拉力的稳定情况、锚杆使用期限等情况确定,永久性锚杆工程的锚杆拉力监测应不少于2年或终生监测表
14.
3.2预应力锚杆拉力的监测数量工程锚杆总量监测拉力的锚杆数量(%)永久性锚杆临时性锚杆50根10850~100根75100根
5314.
3.45锚杆拉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;
14.4锚杆腐蚀状况检查分析
14.
4.15在腐蚀环境中工作的预应力锚杆或锚头混凝土出现开裂、剥落等异常情况时,应进行锚杆腐蚀状况的检查分析;
14.
4.25检查锚杆腐蚀状况的锚杆数量和频率,可根据锚杆工作环境、锚头变形、锚杆拉力变化情况确定;
14.
4.35锚杆腐蚀状况检查应着重于检查锚头及距锚头
1.0m范围内的自由段杆体的腐蚀状况
14.5工程安全状态的预警值
14.
5.15岩土锚固与喷射混凝土支护工程安全控制的预警值应按表
14.
5.1确定表
14.
5.1工程安全控制的预警值项目预警值1锚杆初始预应力(锁定荷载)变化幅度≤±10%锚杆拉力设计值2锚头及锚固地层或结构物的变形量与变形速率设计单位根据地层性状、工程条件及当地经验确定3持有的锚杆极限抗拔力与设计要求的锚杆极限抗拔力之比≤
0.94锚杆腐蚀引起的锚杆筋体截面减小率≤10%
14.6监测信息反馈和处理
14.
6.15对岩土锚固与喷射混凝土支护工程的监测结果应及时反馈给设计、施工单位和工程管理部门;
14.
6.25当所监测的锚杆初始预应力值变化大于锚杆轴向拉力设计值的±10%时,应采取重复张拉或适当卸荷;
14.
6.35锚头或被锚固的结构物变形明显增大并接近变形预警值时,应增补锚杆或采用其它措施予以加强;
14.
6.45锚杆防腐保护体系存在缺陷或失效,应采取修补恢复措施,并根据锚杆腐蚀情况进行补强处理15工程质量检验与验收
15.1一般规定
15.
1.15岩土锚固与喷射混凝土支护工程施工过程及竣工后,应按设计要求和质量合格条件分步分项进行质量检验和验收试验
15.
1.25工程施工中对检验出不合格的锚杆或喷射混凝土支护层应根据不同情况分别采取增补、更换或修复等方法处治
15.2质量检验
15.
2.15原材料及产品质量检验应包括下列内容1出厂合格证检查;2现场抽检试验报告检查;3锚杆浆体强度、喷射混凝土强度检验
15.
2.25锚杆的抗拔力检验应符合本规范第
13.1节(Ⅳ)锚杆验收试验的有关规定;喷射混凝土抗压强度与粘结强度检验应符合本规范第
13.2节(Ⅱ)和(Ⅲ)的有关规定
15.
2.35锚杆工程的质量检验与验收标准应符合表
15.
2.3的规定;喷射混凝土的质量检验与验收标准应符合表
15.
2.4的规定表
15.
2.3锚杆工程质量检验与验收标准项目序目检验项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1杆体长度(mm)+100-30用钢尺量无损检测2锚杆拉力值(kN)达到设计要求现场试验3锚杆锁定力(kN)±10%拉力设计值测力计量测4锚头及锚固工程变形小于工程变形预警值现场量测一般项目1锚杆位置(mm)±100用钢尺量2钻孔直径(mm)±10(设计直径60)±5(设计直径60)用卡尺量3钻孔倾斜度(mm)2%钻孔长现场测量4注浆量不小于理论计算浆量检查计量数据5注浆饱满度≥90%无损检测6浆体强度达到设计要求试样送检7杆体插入长度预应力锚杆不小于设计长度的95%用钢尺量非预应力锚杆不小于设计长度的98%表
15.
2.4喷射混凝土工程质量检验与验收标准项目序目检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1配合比达到设计强度要求现场称重2喷射混凝土抗压强度(kPa)达到设计要求执行本规范
6.
5.3条规定3喷射混凝土与岩石粘结强度不得空鼓,达到设计要求用锤击法检验,执行本规范
13.2节相关规定4喷射混凝土厚度(mm)-30(设计厚度≥100)-20(设计厚度≤100)执行本规范
6.
5.2条规定一般项目2表面平整度(mm)(沿任何直线方向3m以内)±30用尺量3表面质量密实、平整、无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水观察检查
15.3不合格锚杆的处理
15.
3.15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,该锁定拉力可按实际提供的锚杆承载力设计值予以确认
15.
3.25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,并采用增补锚杆的方法予以补足
15.4验收
15.
4.15岩土锚固与喷射混凝土支护工程验收应取得下列资料1工程勘察及工程设计文件;2工程用原材料的质量合格证和质量鉴定文件;3锚杆喷射混凝土工程施工记录;4隐蔽工程检查验收记录;5锚杆基本试验、验收试验记录及相关报告;6喷射混凝土强度(包括喷射混凝土与岩体粘结强度)及厚度的检测记录与报告;7设计变更报告;8工程重大问题处理文件;9监测设计、实施及监测记录与监测结果报告;10竣工图附录A预应力锚杆结构图图A.
0.1永久性拉力型锚杆(Ⅰ级防护)结构图图A.
0.2永久性压力分散型锚杆结构图图A.
0.3永久性拉力分散型锚杆(Ⅰ级防护)结构图图A.
0.4钢质涨壳中空注浆锚杆结构图图A.
0.5缝管锚杆结构图(a)安装前的锚杆杆体;1—异型钢管杆体;2—钢管套;(b)充满压力水涨开并固定在钻孔中的锚杆杆体1—带注水管钢套管;4—垫板图A.
0.6水胀式锚杆结构图附录B预应力锚杆的杆体材料性能B.
0.1钢绞线抗拉强度标准值应符合表B.
0.1的规定表B.
0.1钢绞线抗拉强度标准值(MPa)种类抗拉强度标准值Mpafptk股数直径mm七股d=
12.70172018601960d=
15.20172018601960d=
17.8017201860B.
0.2无粘结钢绞线的主要技术参数应符合表B.
0.2的规定表B.
0.2无粘结钢绞线主要技术参数防腐油脂线质量g/m32钢材与PE层间摩擦系数
0.04~
0.10PE层厚度(mm)双层外层
0.80~
1.0成品重量(kg/m)单层双层内层
0.80~
1.0φ
15.
21.
2181.27单层
0.80~
1.00φ
12.
70.
8710.907B.
0.3高强精轧螺纹钢筋的技术性能应符合表B.
0.3要求表B.
0.3精轧螺纹钢筋的力学特性牌号公称直径mm屈服点бs(MPa)抗拉强度бs(MPa)拉伸率δs冷弯540/83540Si2MnV45SiMnV18≥540≥835≥1090°,d=5a2590°,d=6a3236≥890°,d=7a40735935980K40Si2MnV18≥735≥800≥935≥980≥890°,d=5a2590°,d=6a32≥790°,d=7a注精轧螺纹钢筋抗拉强度设计值采用表中屈服强度B.
0.4普通钢筋的力学性能应符合表B.
0.4的要求表B.
0.4普通钢筋的力学特性种类dmmfykfy热轧钢筋HRB33540MnSi6~50335300HRB40020MnSiV、20MnSiNb、20MnTi6~50400360Rrb400K20MnSi8~40400360附录C岩土锚固与喷射混凝土支护工程施工记录C.
0.1锚杆钻孔施工记录应符合表C.
0.1的规定表C.
0.1锚杆钻孔施工记录表工程名称施工单位钻孔日期设计孔长设计孔径钻机型号锚杆编号地层类别钻孔直径(mm)套管外径(mm)钻孔时间(min)钻孔长度(m)套管长度(m)钻孔倾角(º)备注技术负责人工长质检员记录员注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C.
0.2锚杆注浆施工记录应符合表C.
0.2的规定表C.
0.2锚杆注浆施工记录表工程名称施工单位注浆日期设计浆量注浆设备锚杆编号地层类别注浆部位注浆材料及配合比注浆开始时间注浆终止时间注浆压力(MPa)注浆量(l)备注技术负责人工长质检员记录员注1注浆材料及配合比包括外加剂的名称和掺量C.
0.3锚杆张拉与锁定应符合表C.
0.3的规定表C.
0.3锚杆张拉与锁定记录表工程名称施工单位张拉日期锚具型号张拉设备锚杆编号张拉锁定荷载油压表读数(MPa)测定时间(min)位移读数(mm)位移增量(mm)备注技术负责人工长质检员记录员附录D荷载分散型锚杆的张拉锁定方法D.
0.1单元锚杆的荷载、位移及预加荷载计算应符合以下要求1每个单元锚杆所受的拉力Tn,由式D.
0.1-1计算(D.
0.1-1)式中Td——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),由式D.
0.1-2计算(D.
0.1-2)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各单元锚杆的预加荷载Ti,由式D.
0.1-3计算i=2,3,4…(D.
0.1-3)D.
0.2各单元锚杆的张拉锁定应符合以下规定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荷载P2,见图D.
0.2-
1、D.
0.2-22在张拉工具锚夹片仍安装在第一单元锚杆钢绞线的基础上,将张拉工具锚夹片安装在第二单元锚杆的钢绞线上,继续张拉至张拉管理图上荷载P3;3在张拉工具锚夹片仍安装在第
一、二单元锚杆钢绞线的基础上,将张拉工具锚夹片安装在第三单元锚杆的钢绞线上,继续张拉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钢绞线上,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设计拉力值或锁定拉力值图D.
0.2-1荷载分散型锚杆长度示意图图D.
0.2-2张拉管理图附录E中空注浆锚杆结构参数与力学性能E.
0.1普通中空注浆锚杆和自钻式中空注浆锚杆的结构参数与力学性能应符合表E.
0.1的规定表E.
0.1中空注浆锚杆的结构参数与力学性能中空注浆锚杆结构参数锚杆力学性能锚杆类型外径壁厚杆体标准长度(m)钻孔直径(mm)锚杆杆体极限拉力值(kN)杆体伸长率(%) mmmm普通中空25~324~
62.5~
8.042~75150~290≥6注浆锚杆自钻式中空25~515~
82.0~
6.042~110180~650≥8注浆锚杆附录F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F.
0.1隧洞洞室各级围岩物理力学参数应符合表F.
0.1的规定表F.
0.1隧洞洞室岩体物理力学参数围岩级别重力密度(kN/m3)抗剪断峰值强度变形模量E(GPa)泊松比ν内摩擦角Φ°粘聚力CMPaI
26.
5552.
0200.25II55~
502.0~
1.320~
100.25~
0.30III
26.5~
24.550~
391.3~
0.510~
50.30~
0.35IV
24.5~
22.539~
270.5~
0.15~
10.35~
0.40Ⅴ
22.
5270.
110.4F.
0.2岩体结构面抗剪峰值强度应符合表F.
0.2的规定表F.
0.2岩体结构面抗剪峰值强度岩体结构面类型fC(MPa)硬性结构面胶结的结构面
0.80~
0.
600.250~
0.100无充填的结构面
0.70~
0.
450.150~
0.050软弱结构面岩块岩屑型
0.55~
0.
450.250~
0.100岩屑夹泥型
0.45~
0.
350.100~
0.050泥夹岩屑型
0.35~
0.
250.050~
0.020泥
0.25~
0.
180.005~
0.002附录G基坑支护经典法设计G.
0.1单支点浅埋锚拉支护1单支点浅埋锚拉支护受力简图如图G.
0.
4.1所示,其嵌固深度hd可按(G.
0.1-1)式计算(G.
0.1-1)式中──分别为第i层地层的主动土压力的合力(kN/m)及合力作用点至锚杆设置点A的距离(m)主动土压力可按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120的有关规定计算;──分别为第j层地层的被动土压力的合力(kN/m)及合力作用点至锚杆设置点A的距离(m)被动土压力可按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120的有关规定计算;2支点单位宽度水平锚拉力标准值可按式(G.
0.1-2)计算(G.
0.1-2)图G.
0.1单支点浅埋结构力学计算简图G.
0.2单支点深埋锚拉支护1单支点深埋锚拉支护受力简图如图G.
4.
0.2所示,用等值梁法计算,单位宽度支点水平力标准值可按式(G.
4.
0.2-1)计算(G.
0.2-1)式中Eai、haio——分别为弯矩零点以上第i层地层的主动土压力的合力及合力作用点至弯矩零点O的距离;Epj、hPjo——分别为第j层地层的被动土压力的合力及合力作用点至弯矩零点O的距离;hT——锚杆设置点至基坑底面的距离;ho——基坑底面至下弯矩零点的距离2ho可近似地由下式确定eaik=epik(G.
0.2-2)3当按朗肯理论计算土压力,嵌固段土层较好时,土压力零点位置(eaik=epik)可能不存在,这时ho可由下式取近似值ho=0~H/3(G.
0.2-3)4单支点深埋锚拉结构嵌固深度hd可按(G.
0.
4.4-4)式计算ΣEpjhpjc+T1(hT+hd)-ΣEaihaic=0(G.
0.2-4)式中Eai、haic——分别为第i层地层的主动土压力的合力及合力作用点至计算桩底点C的距离;Epj、hPjc——分别为第j层地层的被动土压力的合力及合力作用点至计算桩底点C的距离,其它符号同前图G.
0.2单支点深埋结构力学计算简图G.
0.3多支点锚拉支护1当用单支点锚拉不能满足支护结构的稳定或强度要求时,可采用多支点锚拉结构,多支点锚拉结构应按分层挖土深度,分别计算每层支点设置前及到达最终挖土深度后锚拉结构的稳定性与强度当施工过程需要拆除或替换支点时,还应验算支点拆除后支护结构的稳定性与强度2多支点锚拉结构受力简图如图G.
0.3所示,本规范推荐采用分层等值梁法计算,单位宽度各支点水平力标准值可按式(G.
0.3-1)计算图G.
0.3多支点深埋结构力学计算简图Tk=[ΣEaihaio-ΣEpjhpjo-ΣTi(hTi+hok)]/(hTk+hok)(G.
0.3-1)式中Tk——为第k层锚杆的水平拉力标准值(kN/m);Ti——为第i层锚杆的水平拉力标准值,i=1~(k-1);hTi——为第i层锚杆设置点至基坑底面的距离;hok——分层开挖基坑底面至下弯矩零点的距离;hTi——第i层锚杆设置点至基坑底面的距离,其它符号同前3多支点锚拉支护最终嵌固深度hd可按式(G.
0.3-2)计算ΣEpjhpjc+ΣTi(hTi+hd)-ΣEaihaic=0(G.
0.3-2)式中符号同前附录H预应力锚杆极限抗拔力试验H.
0.1预应力锚杆极限抗拔力加荷、持荷和卸荷方式应符合图H.
0.1的规定图H.
0.1锚杆极限抗拔力试验方法H.
0.2锚杆极限抗拔力试验的荷载—位移、荷载—弹性位移、荷载—塑性位移图应按图H.
0.2的规定图H.
0.2锚杆极限抗拔力试验荷载-弹性位移、荷载-塑性位移曲线附录I锚杆蠕变量—时间关系曲线I.
0.1锚杆蠕变量—时间关系曲线应按图I.
0.1的要求整理图I.
0.1锚杆蠕变量-时间对数关系曲线附录J锚杆验收试验J.
0.1多循环张拉验收试验加荷、持荷和卸荷方式应符合图J.
0.1的要求图J.
0.1锚杆多循环张拉验收试验加荷、持荷和卸荷方式J.
0.2多循环张拉验收试验结果整理应符合图J.
0.2要求图J.
0.2锚杆多循环张拉验收试验荷载—位移、荷载—弹性位移和荷载—塑性位移曲线J.
0.3单循环张拉验收试验加荷、持荷和卸荷方式应符合图J.
0.3要求图J.
0.3锚杆单循环张拉验收试验加荷、持荷和卸荷方式J.
0.4单循环张拉验收试验结果整理应符合图J.
0.4要求图J.
0.4锚杆单循环验收试验结果的整理附录K喷射混凝土抗压强度标准试块制作方法K.
0.1喷射混凝土抗压强度标准试块应采用从现场施工的喷射混凝土板件上切割或钻心法制取最小模具尺寸为450mm×450mm×100mm(长×宽×高),模具一侧边为敞开状K.
0.2标准试块制作应符合下列步骤:1在喷射作业面附近,将模具敞开一侧朝下,以80o与水平面的夹角左右置于墙脚2先在模具外的边墙上喷射待操作正常后将喷头移至模具位置由下而上逐层向模具内喷满混凝土3将喷满混凝土的模具移至安全地方,用三角抹刀刮平混凝土表面4在潮湿环境中养护1d后脱模将混凝土板件移至试验室,在标准养护条件下养护7d,用切割机去掉周边和上表面(底面可不切割)后加工成边长100mm的立方体试块或钻芯成高100mm直径为100mm的圆柱状试件,立方体试块的允许偏差,边长±10mm,直角≤2o喷射混凝土板件周边120mm范围内的混凝土不得用作试件K.
0.3加工后的试块继续在标准条件下养护至28d龄期,进行抗压强度试验附录L喷射混凝土粘结强度试验L.
0.1喷射混凝土与岩石或硬化混凝土的粘结强度试验可在现场采用对被钻芯隔离的混凝土试件进行拉拔试验完成,也可在试验室采用对钻取的芯样进行拉力试验完成L.
0.2钻芯隔离试件拉拔法及芯样拉力试验示意图见图L.
0.2-1及图L.
0.2-2;L.
0.3试件直径尺寸可取50~60mm,加荷速率应为每分钟
1.3~
3.0MPa;加荷时应确保试件轴向受拉;L.
0.4喷射混凝土粘结强度试验报告应包含试块编号、试件尺寸、养护条件、试验龄期、加荷速率、最大荷载、测算的粘结强度以及对试件破坏面和破坏模式的描述
1、基座;
2、支撑装置;、
3、螺母;
4、千斤顶;
5、泵;
6、粘结剂;
7、喷射混凝土;
8、基岩;
9、接头;10支架;
11、托架;图L.
0.2-1对钻芯隔离的喷射图L.
0.2-2钻取试件的直接拉力试验混凝土试件的拉拔试验附录M土钉抗拔试验方法M.
0.1土钉及复合土钉支护的基坑工程应在现场设置专门的非工作土钉进行拉拔试验,用以估计钉-土界面的极限摩阻力值;M.
0.2每一典型土层中应设置不少于3根试验土钉,其长度应大体等于同类土层中土钉伸过潜在滑移面的长度再加1m;M.
0.3试验土钉及相应的支护面层应采用与工作土钉及面层相同的材料及施工工艺施做,在靠面层端须设置1m长的自由段M.
0.4土钉进行拉拔试验的加载方法和步骤可参照锚杆试验的相应规定M.
0.5拉拔荷载应达到极限值,据以计算钉-土界面的极限摩阻力此值应大于土钉抗拔力设计值的
1.25倍,否则应调整土钉设计M.
0.6试验中的拉拔荷载可不达到极限值,但此时所加荷载应达到土钉抗拔力设计值的
1.25倍GBPAGE1。