《高压喷射扩大头锚杆技术规程 JGJ/T282-2012》

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中华人民共和国行业标准

高压喷射扩大头锚杆技术规程


Technical specification for underreamed anchor by jet grouting

JGJ/T 282-2012


批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2012年11月1日


中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第1378号


关于发布行业标准《高压喷射扩大头锚杆技术规程》的公告

    现批准《高压喷射扩大头锚杆技术规程》为行业标准,编号为JGJ/T 282-2012,自2012年11月1日起实施。
    本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部
2012年5月16日

前 言

    根据住房和城乡建设部《关于印发(2010年工程建设标准规范制订、修订计划)的通知》(建标[2010]43号)的要求,规程编制组经广泛调查研究、认真总结实践经验,参考有关国内标准,并在广泛征求意见的基础上,编制本规程。
    本规程的主要技术内容是:1 总则;2 术语和符号;3 基本规定;4 设计;5 施工和工程质量检验;6 试验。
    本规程由住房和城乡建设部负责管理,由深圳钜联锚杆技术有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送深圳钜联锚杆技术有限公司(地址:深圳市福田区莲花路香丽大厦丽梅阁4D,邮政编码:518034)。
    本规程主编单位:深圳钜联锚杆技术有限公司
                   标力建设集团有限公司
    本规程参编单位:中国水利水电科学研究院
                   华中科技大学
                   苏州市能工基础工程有限责任公司
                   中冶建筑研究总院有限公司
                   深圳市勘察研究院有限公司
                   广东省工程勘察院
                   广东省基础工程公司
                   武汉市人防建筑设计研究院
    本规程主要起草人员:曾庆义 杨晓阳 黎克强 汪小刚 朱仁贵 陈宝弟 王玉杰 郑俊杰 施鸣升 杨松 刘钟 周洪涛 蒋鹏 王军 邵孟新 王少敏 王立明 李宏
    本规程主要审查人员:陈祥福 徐祯祥 钱力航 苏自约 顾晓鲁 王群依 李虹 刘国楠 郭明田 刘建华 张杰青 贾建华


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1 总 则


1.0.1 为规范高压喷射扩大头锚杆的设计、施工,做到技术先进、安全适用、经济合理和确保质量,制定本规程。

1.0.2 本规程适用于土层锚固高压喷射扩大头锚杆的设计、施工、检验与试验。

1.0.3 高压喷射扩大头锚杆的设计与施工,应综合考虑场地周边环境、工程地质和水文地质条件、建筑物结构类型和性质等因素,有效地利用扩大头锚杆的力学性能。

1.0.4 高压喷射扩大头锚杆的设计、施工、检验与试验,除应符合本规程的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

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2 术语和符号


2.1 术 语


2.1.1 高压喷射扩大头锚杆 underreamed anchor by jet grouting
    采用高压流体在锚孔底部按设计长度对土体进行喷射切割扩孔并灌注水泥浆或水泥砂浆,形成直径较大的圆柱状注浆体的锚杆。

2.1.2 锚头 anchor head
    锚杆杆体出露在锚孔孔口以外连接外部承载构件的外端头及其连接件。

2.1.3 锚杆杆体 anchor tendon
    连接外部承载构件和注浆体并传递拉力的杆件。

2.1.4 自由段 free anchor length
    杆体不与注浆体和地层粘结,能自由变形的部分。

2.1.5 锚固段 fixed anchor length
    杆体锚固于注浆体实现力的传递的部分。

2.1.6 注浆体 grouting body
    由灌注于锚孔内的水泥浆或水泥砂浆凝结而成的固结体。

2.1.7 锚固体 anchorage body
    锚固段注浆体与嵌固注浆体的土体所组成的受力共同体。

2.1.8 永久性锚杆 permanent anchor
    设计使用期超过2年的锚杆。

2.1.9 临时性锚杆 temporary anchor
    设计使用期不超过2年的锚杆。

2.1.10 预应力锚杆 prestressed anchor
    施加预应力以期获得较小的工后变形的锚杆。

2.1.11 非预应力锚杆 non-prestressed anchor
    不施加预应力的锚杆。

2.1.12 位移控制锚杆 controlled displacement anchor
    扩大头深埋于不受基坑边坡开挖影响的稳定地层中、从锚头到扩大头或承载体之间全长为自由段、工作位移主要由自由段杆体的弹性性能控制的锚杆。

2.1.13 可回收锚杆(又称可拆芯锚杆) removable anchor
    在达到设计使用期后可从地层中收回杆体的锚杆。

2.1.14 回转型锚杆(又称U形锚杆) U-shape anchor
    杆体绕承载体回转,使其两个端头同时出露并锁定的锚杆。

2.1.15 抗浮锚杆 anti-floating anchor
    设置于建(构)筑物基础底部,用以抵抗地下水对建(构)筑物基础上浮力的锚杆。

2.1.16 锚杆倾角 angle of anchor
    锚杆轴线与水平面之间的夹角。

2.1.17 承载体 load bearing body
    在回转型锚杆中,作为杆体回转支点并直接承受杆体压力的部件。

2.1.18 合页夹形承载体 hinge shape bearing plate
    置于锚孔扩大头后可使其两翼张开增大承压面积的承载体。

2.1.19 张拉锁定值 lock-off load
    锚杆杆体张拉后锁定完成时的拉力值。

2.1.20 锚杆抗拔力极限值 ultimate bearing capacity
    锚杆在轴向拉力作用下达到破坏状态前或出现不适于继续受力的变形时所对应的最大拉力值。

2.1.21 锚杆抗拔力特征值 designed bearing capacity
    锚杆极限抗拔力标准值除以抗拔安全系数后的值。

2.1.22 锚杆基本试验 basic test
    为确认锚杆设计参数和施工工艺,在工程锚杆正式施工前进行的现场锚杆极限抗拔力试验。

2.1.23 锚杆验收试验 acceptance test
    为确认工程锚杆是否符合设计要求,在工程锚杆施工后进行的锚杆抗拔力试验。

2.1.24 锚杆蠕变试验 creep test
    确定锚杆在不同加荷等级的恒定荷载作用下位移随时间变化规律的试验。

2.1.25 锚杆位移 anchor displacement
    锚杆试验时锚头处测得的沿锚杆轴线方向的位移。

2.1.26 锚固体整体稳定性 overall stability of anchorage body
    全部或任一局部区域内所有锚杆同时受力达到抗拔力特征值时,锚固体整体保持稳定的能力。

2.2 符 号


    As——锚杆杆体的截面面积;
    c——土体的黏聚力;
    D1——锚杆钻孔直径;
    D2——锚杆扩大头直径;
    Es——锚杆杆体弹性模量;
    Fm——整根钢绞线所能承受的最大力;
    Fpy——整根钢绞线的设计力;
    fptk、fpy——钢绞线和热处理钢筋的抗拉强度标准值、设计值;
    fyk、fy——预应力混凝土用螺纹钢筋和普通热轧钢筋的抗拉强度标准值、设计值;
    fmg——锚固段注浆体与地层的摩阻强度标准值;
    fms——锚固段注浆体与锚杆杆体的粘结强度标准值;
    K——锚杆抗拔安全系数,即锚固段注浆体与地层的抗拔安全系数;
    Ka、Kp、K0——土体的主动土压力系数、被动土压力系数、静止土压力系数;
    KF——抗浮锚杆稳定安全系数;
    Ks——锚杆杆体与注浆体的粘结安全系数;
    Kt——锚杆杆体的抗拉断综合安全系数;
    kT——锚杆杆体的轴向刚度系数;
    Lc——锚杆杆体的变形计算长度;
    LD、Ld、Lf——锚杆的扩大头长度、非扩大头锚固段长度、自由段长度;
    Nk——锚杆拉力标准值;
    P——锚杆试验时对锚杆施加的荷载值;
    pD——扩大头前端土体对扩大头的抗力强度值;
    S、Se、Sp——锚杆的总位移、弹性位移、塑性位移;
    Tak——锚杆抗拔力特征值;
    Tuk——锚杆抗拔力极限值;
    α——锚杆倾角;
    ζ——当锚杆采用2根或2根以上钢筋或钢绞线时,钢筋或钢绞线与注浆体的粘结强度降低系数;
    ξ——锚杆在拉力作用下扩大头向前位移时反映土的挤密效应的侧压力系数;
    ψ——扩大头长度对钢筋或钢绞线与扩大头注浆体粘结强度的影响系数;
    φ、φ'——土体的内摩擦角、有效内摩擦角。

3 基本规定


3.0.1 高压喷射扩大头锚杆的设计使用年限应与所服务的建(构)筑物的设计使用年限相同,防腐保护等级和构造应符合本规程第4.3节的规定。

3.0.2 高压喷射扩大头锚杆的监测和维护管理应符合所服务的建(构)筑物的相关要求。

3.0.3 锚杆的扩大头不应设在下列地层中:
    1 有机质土;
    2 淤泥或淤泥质土;
    3 未经压实或改良的填土。

3.0.4 高压喷射扩大头锚杆的设计和施工应在搜集岩土工程勘察、工程场地和环境条件、主体建(构)筑物设计施工条件等方面资料的基础上进行,主要工作内容应符合下列规定:
    1 搜集地层岩土的工程特性指标、地下水的分布状况、锚固地层的地层结构和整体稳定性、锚固地层对施工方法的适应性、地下水的腐蚀性等岩土工程条件;
    2 搜集邻近场地的交通设施、地下管线、地下构筑物分布和埋深、相邻建(构)筑物现状、基础形式和埋深,以及水、电、材料供应条件等工程场地和环境条件资料;
    3 搜集拟建建(构)筑物的平面布置图、基础或地下室的平面图和剖面图、基坑开挖图等资料;
    4 搜集施工机械的设备条件、动力条件、施工机械的进出场及现场运行条件、建(构)筑物基础施工条件或方案等有关施工资料。

3.0.5 锚杆设计时,所采用的作用效应组合应符合所服务的建(构)筑物的相关要求。

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4 设 计

4.1 一般规定


4.1.1 高压喷射扩大头锚杆的抗拔安全系数以及锚杆杆体与注浆体之间的粘结安全系数,应根据锚杆破坏的危害程度和锚杆的使用年限,按表4.1.1确定。

表4.1.1 锚杆安全系数

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4.1.2 锚杆的抗拔力极限值应根据现场基本试验确定。

4.1.3 设计文件应规定扩大头的设计长度、直径和施工工艺参数,应规定锚杆抗拔力特征值和张拉锁定值,并应规定锚杆的防腐等级。

4.1.4 锚杆锚头与外部承载构件的梁、板、台座的连接以及相关结构的尺寸和配筋应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010和《建筑地基基础设计规范》GB 50007的规定。


4.2 材 料


4.2.1 高压喷射扩大头锚杆杆体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,应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T 5224的规定;预应力钢绞线的抗拉强度标准值fptk、抗拉强度设计值fpy或整根钢绞线的设计力Fpy应按本规程附录A表A.0.1~表A.0.3的规定取值;
    2 可回收锚杆和回转型锚杆杆体可采用无粘结钢绞线;
    3 预应力钢绞线不应有接头。

4.2.2 高压喷射扩大头锚杆杆体采用的钢筋应符合下列规定:
    1 锚杆抗拔力较大时宜采用预应力混凝土用螺纹钢筋或热处理钢筋。预应力混凝土用螺纹钢筋和热处理钢筋的力学性能指标应按本规程附录A表A.0.4和表A.0.5的规定取值;
    2 锚杆抗拔力较小时可采用HRB400级或HRB335级钢筋。钢筋抗拉强度标准值fyk和设计值fy应按本规程附录A表A.0.6的规定取值;
    3 锚杆杆体的连接应能承受杆体的极限抗拉力。

4.2.3 注浆材料采用的水泥应符合下列规定:
    1 宜采用普通硅酸盐水泥,其质量应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB 175的规定;有防腐要求时可采用抗硫酸盐水泥,不宜采用高铝水泥;
    2 应采用强度等级不低于42.5的水泥。

4.2.4 注浆材料所采用的水应符合下列规定:
    1 拌合用水宜采用饮用水;当采用其他水源时,应经过试验确认对水泥浆体和杆体材料无害;
    2 拌合用水的水质应符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ 63,拌合水中酸、有机物和盐类等对水泥浆体和杆体有害的物质含量不得超标,不得影响水泥正常凝结和硬化。

4,2.5 注浆材料所采用的细骨料应符合下列规定:
    1 采用水泥砂浆时,应选用最大颗粒小于2.0mm的砂;
    2 砂的含泥量按重量计不得大于3%;砂中云母、有机质、硫化物和硫酸盐等有害物质的含量,按总重量计不得大于1%。

4.2.6 可回收锚杆和回转型锚杆可采用合页夹形承载体、网筋注浆复合承载体、高分子聚酯纤维增强模塑料承载体或钢板承载体。锚杆施工前,对承载体应进行基本试验,承载体的承载能力应符合本规程表4.1.1锚杆抗拔安全系数的要求。

4.2.7 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/T 14370的规定;
    2 预应力锚具的锚固力不应小于预应力杆体极限抗拉力的95%,且实测达到极限抗拉力时的杆体总应变值不应小于2%。

4.2.8 承压板和承载构件应符合下列规定:
    1 承压板和承载构件的强度和构造必须满足锚杆极限抗拔力要求,以及锚具和结构物的连接构造要求;
    2 承压板宜由钢板制作。

4.2.9 锚杆自由段应设置杆体隔离套管,套管内应充填防腐润滑油脂。套管材料应符合下列规定:
    1 应具有足够的强度和柔韧性,在加工和安装的过程中不易损坏;
    2 应具有防水性和化学稳定性,对杆体材料无不良影响;
    3 应具有防腐蚀性,与水泥浆和防腐润滑油脂接触无不良反应;
    4 不影响杆体的弹性变形。

4.2.10 杆体自由段隔离套管内所充填的防腐润滑油脂和无粘结钢绞线的防腐材料应满足现行行业标准《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》JG/T 3007的技术要求。防腐材料在锚杆的设计使用期限内,应符合下列规定:
    1 应保持防腐性能和物理稳定性;
    2 应具有防水性和化学稳定性,不得与周围介质和相邻材料发生不良反应;
    3 不得对锚杆自由段的变形产生限制和不良影响;
    4 在规定的工作温度内和张拉过程中,不得开裂、变脆或成为流体。

4.2.11 锚杆锚固段和自由段设置的杆体定位器应采用钢、塑料或其他对杆体无害的材料制成,不得采用木质材料。定位器的形状和大小不得影响注浆浆液的自由流动。

4.2.12 注浆管应具有足够的内径和耐压能力,能保证浆液压至钻孔的底部,并满足施工工艺参数的要求。

4.3 防 腐


4.3.1 地层介质对锚杆的腐蚀性评价,可根据环境类型、锚杆所处地层的渗透性、地下水位变化状态和地层介质中腐蚀成分的含量按照现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021分为微、弱、中、强四个腐蚀等级。抗浮锚杆和其他长期处于最低地下水位以下的锚杆可按长期浸水处理,边坡和基坑支护锚杆应按干湿交替处理。

4.3.2 强或中等腐蚀环境中的永久性锚杆和强腐蚀环境中的临时性锚杆应采用Ⅰ级防腐构造;弱腐蚀环境中的永久性锚杆和中等腐蚀环境中的临时性锚杆应采用Ⅱ级防腐构造;微腐蚀环境中的永久性锚杆和弱腐蚀环境中的临时性锚杆应采用Ⅲ级防腐构造。微腐蚀环境的临时性锚杆可不采取专门的防腐构造。

4.3.3 锚杆Ⅰ级防腐构造(图4.3.3)应符合下列规定:

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    1 杆体应全部用套管或防腐涂层密封保护,应与地层介质完全隔离;杆体与套管的间隙应充填防腐油脂,必要时可采用双重套管密封保护;
    2 杆体套管或防腐涂层应延伸进入过渡管或外部承载构件并应采用水密性接缝或构造;
    3 锚头应采用锚具罩封闭保护;锚具罩应采用钢材或塑料制作,锚具罩应完全罩住锚具、垫板和杆体尾端,与混凝土支承面的接缝应采用水密性接缝。

4.3.4 锚杆Ⅱ级防腐构造应符合下列规定:
    1 预应力锚杆(图4.3.4-1),杆体自由段应采用套管密封保护与地层介质隔离,杆体与套管的间隙应充填防腐油脂;扩大头段依靠注浆体保护,保护层厚度不应小于100mm;自由段套管应延伸进入过渡管或承载构件并应采用水密性接缝或构造;自由段套管与扩大头段注浆体的搭接长度不应小于300mm。


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    2 非预应力锚杆(图4.3.4-2),扩大头段杆体依靠注浆体保护,保护层厚度不应小于100mm;非扩大头段杆体应采用防腐涂层保护,且注浆体保护层厚度不应小于20mm;防腐涂层应进入承载构件并应采用水密性接缝或构造;防腐涂层进入扩大头的搭接长度不应小于300mm。



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4.3.5 锚杆Ⅲ级防腐构造应符合下列规定:
    1 锚头位于地面或坡面的锚杆,锚头至地下水位变幅最低点和冻融最深点以下2m范围内的锚杆杆体,应采用内充防腐油脂的套管密封保护,或采用防腐涂层保护;套管或防腐涂层应延伸进入过渡管或外部承载构件并采用水密性接缝或构造;
    2 锚头位于地下室底板的锚杆,锚头至地下室底板底面以下2m范围内的锚杆杆体,应采用内充防腐油脂的套管密封保护,或采用防腐涂层保护;套管或防腐涂层应延伸进入过渡管或底板混凝土并应采用水密性接缝或构造。

4.3.6 扩大头注浆体应针对地层介质中腐蚀成分的类别按现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046的规定采用能抗耐地层介质腐蚀的水泥或掺入耐腐蚀材料。

4.3.7 永久性锚杆锚头防腐保护应符合下列规定:
    1 预应力锚杆在预应力张拉作业完成后,应及时进行保护;
    2 需调整拉力的锚杆,应采用可调节拉力的锚具,锚具和承压板应采用锚具罩封闭,锚具罩内应填充防腐油脂;
    3 不需调整拉力的锚杆,锚具和承压板可采用混凝土封闭,封锚混凝土保护层最小厚度不应小于50mm,封锚混凝土与承载构件之间应设置锚筋或钢丝网。

4.3.8 临时性锚杆锚头防腐保护应符合下列规定:
    1 在腐蚀环境中,锚具和承压板应装设锚具罩,锚具罩内应充填防腐油脂;
    2 在非腐蚀环境中,外露锚具和承压板可采用防腐涂层保护。

4.3.9 防腐涂层的材料和厚度应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046的规定。

4.3.10 在正常使用期间若锚杆防腐体系发生破坏或失效,应及时采取有效的修补措施。


4.4 抗浮锚杆


4.4.1 抗浮锚杆可根据建(构)筑物结构和荷载特点采用非预应力锚杆或预应力锚杆,锚杆的防腐构造等级应根据地层介质的腐蚀性和锚杆类别按本规程第4.3.1条和第4.3.2条的规定采用。

4.4.2 Ⅰ级防腐等级的抗浮锚杆,可采用回转型预应力钢绞线锚杆(图4.4.2),钢绞线应采用无粘结钢绞线或有外套保护管的无粘结钢绞线。

4.4.3 Ⅱ级防腐等级的抗浮锚杆,可采用非预应力钢筋锚杆(图4.4.3-1)或预应力钢绞线锚杆(图4.4.3-2)。

4.4.4 Ⅲ级防腐等级的抗浮锚杆,可采用非预应力钢筋锚杆(图4.4.4-1)或预应力钢绞线锚杆(图4.4.4-2)。

4.4.5 非预应力钢筋锚杆杆体材料可采用普通螺纹钢筋或预应力混凝土用螺纹钢筋。钢筋伸入混凝土梁板内的锚固长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的要求,钢筋伸入混凝土内的垂直长度不应小于基础梁高度或板厚度的一半,且不应小于300mm。钢筋直径较大不宜弯折时,可采用锚板锚固在粱板混凝土内。预应力混凝土用螺纹钢筋严禁采用焊接接长,其杆体定位器严禁采用焊接安装。

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4.4.6 预应力锚杆的锚头可采用混凝土封闭,封闭应符合底板结构的防水要求。

4.4.7 抗浮锚杆的平面布置,应根据浮力大小的区域变化和底板结构形式确定,并可考虑减小底板(梁)弯矩和厚度的要求。

4.4.8 抗浮锚杆的长度不宜小于6m,扩大头长度不宜小于2m,锚杆间距不应小于2m。锚杆长度和间距应满足锚固体整体稳定性要求。

4.4.9 地下室整体和任一局部区域抗浮锚杆的抗拔力均应满足抵抗浮力的要求,其根数n按式(4.4.9-1)计算:

n≥(Fw-W)/Tak (4.4.9-1)

式中:
    Fw——作用于地下室整体或某一局部区域的浮力(kN);
    W——地下室整体或某一局部区域内抵抗浮力的建筑物总重量(不包括活荷载)(kN);
    Tak——单根抗浮锚杆的抗拔力特征值(kN)。


    地下室整体和任一局部区域锚固体还均应满足锚固体整体稳定性要求,可按式(4.4.9-2)验算:

KF=(W'+W)/Fw≥1.05 (4.4.9-2)

式中:
    KF——抗浮稳定安全系数;
    W'——地下室整体或某一局部区域内锚固范围土体的有效重量(kN)。锚固范围的深度可按锚杆底部破裂面以上范围计算,破裂角可取30°;平面范围可按地下室周边锚杆的包络面积计算,或取该局部区域周边锚杆与相邻锚杆的中分线(图4.4.9)。


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4.5 基坑及边坡支护锚杆


4.5.1 高压喷射扩大头锚杆适用于基坑及边坡支护锚拉排桩、锚拉地下连续墙,或与其他支护结构联合使用。

4.5.2 锚杆扩大头应设置于具有一定埋深的稍密或稍密以上的碎石土、砂土、粉土以及可塑或可塑状态以上的黏性土中。

4.5.3 锚杆的布置应避免对相邻建(构)筑物的基础产生不良影响。

4.5.4 临时性锚杆应采用预应力钢绞线锚杆;永久性锚杆根据使用要求和地质条件,可选用非预应力锚杆或预应力锚杆(图4.5.4)。

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4.5.5 锚杆的倾角不宜小于20°,且不应大于45°。

4.5.6 锚杆自由段的长度应按穿过潜在破裂面之后不小于锚孔孔口到基坑底距离的要求来确定,可按式(4.5.6)计算(图4.5.6),且不应小于10m;当扩大头前端有软土时,锚杆自由段长度还应完全穿过软土层。

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式中:
    Lf——锚杆自由段长度;
    h1——锚杆锚头中点至基坑底面的距离(m);
    h2——净土压力零点(主动土压力等于被动土压力)到基坑底面的深度(m);
    φ——土体的内摩擦角(°);对非均质土,可取净土压力零点至地面各土层的厚度加权平均值。


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4.5.7 扩大头长度宜为2m~6m,应按本规程第4.6.5条的规定计算确定;锚固段总长度(含扩大头长度)宜为6m~10m,普通锚固段长度宜为1m~4m。扩大头最小埋深不应小于7m。

4.5.8 锚杆间距应符合下列规定:
    1 水平间距不应小于1.8m,竖向间距不应小于3m;
    2 扩大头的水平净距不应小于扩大头直径的1倍,且不应小于1.0m,竖向净距不应小于扩大头直径的2倍;
    3 当间距较小时,应加大锚杆长度、加大扩大头埋深,并将扩大头合理错开布置。

4.5.9 锚杆的长度、埋深和间距应满足锚固体稳定性要求。

4.5.10 对于允许位移较小、位移控制较严格的支护工程或其关键部位,或已建基坑及边坡支护工程出现位移过大或地面开裂等情况需进行加固时,应按位移控制的要求设计位移控制锚杆。

4.5.11 位移控制锚杆的结构布置应符合下列规定:
    1 扩大头应设置在基坑开挖影响范围以外的稳定地层之中;
    2 扩大头应设置于较密实的砂土、粉土或强度较高、压缩性较低的黏性土中;
    3 锚头至扩大头应全长设置为自由段。

4.5.12 位移控制锚杆扩大头的设置除应符合本规程第4.5.5~4.5.11条的规定以外,尚应符合下列规定:
    1 扩大头前端有软土层时,前端面到软土的距离不应小于扩大头直径的7倍;
    2 扩大头前端面到潜在滑裂面的距离不应小于扩大头直径的12倍,扩大头的埋深不应小于扩大头直径的15倍;
    3 基坑坡体土质条件较差时,可将扩大头设置在基坑底高程之下。

4.5.13 位移控制锚杆应按Ⅰ级安全等级设计,且在计算土压力时应根据控制位移的要求和土层力学条件,按位移与土压力的对应关系选取土压力值,必要时可取静止土压力值。

4.5.14 张拉锁定时,位移控制锚杆最大张拉荷载应为抗拔力特征值的1.2倍。

4.5.15 回转型锚杆杆体可采用无粘结钢绞线,承载体可采用合页夹形承载体、网筋注浆复合型承载体。

4.5.16 基坑及边坡支护锚杆除抗拔力应满足支护体系结构计算的要求外,锚杆锚固体尚应满足整体稳定性要求。锚固体整体稳定性验算可按本规程附录B执行,稳定安全系数不应小于1.5。


4.6 锚杆结构设计计算


4.6.1 高压喷射扩大头锚杆的拉力应根据所服务的建(构)筑物的结构状况,按照国家现行标准《建筑结构荷载规范》GB 50009、《混凝土结构设计规范》GB 50010、《建筑边坡工程技术规范》GB 50330和《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120确定。

4.6.2 扩大头直径应根据土质和施工工艺参数通过现场试验确定;无试验资料时,可按表4.6.2选用,或者根据类似地质条件的施工经验选用,施工时应通过现场试验或试验性施工验证。

表4.6.2 高压喷射扩大头锚杆扩大头直径参考值

1.jpg

注:1 IL 为黏性土液性指数,N为标准贯入锤击数;
       2 扩孔压力(25~30)MPa;喷嘴移动速度(10~25)cm/min;转速(5~15)r/min。


4.6.3 高压喷射扩大头锚杆的抗拔力极限值与土质、扩大头埋深、扩大头尺寸和施工工艺有关,应通过现场原位基本试验按本规程第6.2.7条的规定确定;无试验资料时,可按式(4.6.3-1)估算,但实际施工时必须经过现场基本试验验证确定。

2.jpg

          (4.6.3-1)  

式中:
    Tuk——锚杆抗拔力极限值(kN);
    D1——锚杆钻孔直径(m);
    D2——扩大头直径(m);
    Ld——锚杆普通锚固段的计算长度(m)。对非预应力锚杆,取实际长度减去两倍扩大头直径;对预应力锚杆取Ld=0;
    LD——扩大头长度(m);
    fmg1——锚杆普通锚固段注浆体与土层间的摩阻强度标准值(kPa),通过试验确定;无试验资料时,可按表4.6.3取值;
    fmg2——扩大头注浆体与土层间的摩阻强度标准值(kPa),通过试验确定;无试验资料时,可按表4.6.3取值;
    pD——扩大头前端面土体对扩大头的抗力强度值(kPa)。


表4.6.3 注浆体与土层间的极限摩阻强度标准值

3.jpg


    扩大头前端面土体对扩大头的抗力强度值,对竖直锚杆应按式(4.6.3-2)计算;对水平或倾斜向锚杆应按式(4.6.3-3)计算:


4.jpg

式中:
    γ——扩大头上覆土体的重度(kN/m³);
    h——扩大头上覆土体的厚度(m);
    K0——扩大头端前土体的静止土压力系数,可由试验确定;无试验资料时,可按有关地区经验取值,或取 K0=1-sinφ'(φ'为土体的有效内摩擦角);
    Kp——扩大头端前土体的被动土压力系数;
    c——扩大头端前土体的黏聚力(kPa);
    ξ——扩大头向前位移时反映土的挤密效应的侧压力系数,对非预应力锚杆可取ξ=(0.50~0.90)Ka ,对预应力锚杆可取ξ=(0.85~0.95)Ka,Ka为主动土压力系数。ξ与扩大头端前土体的强度有关,对强度较好的黏性土和较密实的砂性土可取上限值,对强度较低的土应取下限值。

4.6.4 锚杆抗拔力特征值应按下式确定:

Tak=(Tuk/K)≥ Nk (4.6.4)

式中:
    Tak——锚杆抗拔力特征值(kN);
    Tuk——锚杆抗拔力极限值(kN);
    K——锚杆抗拔安全系数,按本规程表4.1.1取值;
    Nk——荷载效应标准组合计算的锚杆拉力标准值(kN)。

4.6.5 扩大头长度尚应符合注浆体与杆体间的粘结强度安全要求,应按下式计算:

5.jpg

式中:
    Ks——杆体与注浆体的粘结安全系数,按本规程表4.1.1取值;
    Tak——锚杆抗拔力特征值(kN);
    LD——锚杆扩大头的长度(m),当杆体自由段护套管或防腐涂层进入到扩大头内时,应取实际扩大头长度减去搭接长度;
    d——杆体钢筋直径或单根钢绞线的直径(mm);
    fms——杆体与扩大头注浆体的极限粘结强度标准值(MPa),通过试验确定;当无试验资料时,可按本规程表4.6.5取值;
    ζ——采用2根或2根以上钢筋或钢绞线时,粘结强度降低系数;竖直锚杆取0.6~0.85;水平或倾斜向锚杆取1.0;
    ψ——扩大头长度对粘结强度的影响系数,按第4.6.6条取值;
    n——钢筋的根数或钢绞线股数。


表4.6.5 杆体与注浆体的极限粘结强度标准值

粘结材料

粘结强度标准值fms(MPa)

水泥浆或水泥砂浆注浆体与螺纹钢筋

1.2~1.8

水泥浆或水泥砂浆注浆体与钢绞线

1.8~2.4

注:水泥强度等级不低于42.5,水灰比0.4~0.6。



4.6.6 扩大头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4.6.6取值。


表4.6.6 扩大头长度对粘结强度的影响系数ψ建议值

锚固地层

土层

扩大头长度(m)

2~3

3~4

4~5

5~6

粘结强度影响系数ψ

1.6

1.5

1.4

1.3


4.6.7 扩大头长度不能满足第4.6.5条规定或采用无粘结杆体时,可在扩大头长度范围内杆体上设置一个或多个承载体。承载体的承载力和数量应通过锚杆基本试验确定,其安全系数不应小于表4.1.1中锚杆抗拔安全系数K。

4.6.8 锚杆杆体的截面面积应符合下列公式规定:

As≥(KtTak)/fy (4.6.8-1)

As≥(KtTak)/fpy (4.6.8-2)

式中:
    Kt——锚杆杆体的抗拉断综合安全系数,应根据锚杆的使用期限和防腐等级确定,临时性锚杆取Kt=1.1~1.2,永久性锚杆取Kt=1.5~1.6(其中,一级防腐应取上限值,二级防腐应取中值,三级防腐和三级以下应取下限值);
    Tak——锚杆的抗拔力特征值(kN);
    fy、fpy——预应力混凝土用螺纹钢筋和普通热轧钢筋的抗拉强度设计值、钢绞线和热处理钢筋的抗拉强度设计值(kPa)。

4.6.9 锚杆的轴向刚度系数应由试验确定。当无试验资料时可按下式估算:

kT=(AsEs)/ Lc (4.6.9)

式中:
    kT——锚杆的轴向刚度系数(kN/m)
    As——锚杆杆体的截面面积(㎡);
    Es——锚杆杆体的弹性模量(kN/㎡)
    Lc——锚杆杆体的变形计算长度(m),可取Lc=Lf~Lf+Ld


4.7 初始预应力


4.7.1 高压喷射扩大头锚杆用于建筑物抗浮的预应力锚杆时,其初始预应力(张拉锁定值)应根据建筑物工作条件下地下水位变幅、地基承载能力和锚头承载结构状况等因素按预期的预应力值确定。

4.7.2 高压喷射扩大头锚杆用于基坑和边坡支护的预应力锚杆时,其初始预应力应根据地层条件和支护结构变形要求确定,宜取抗拔力特征值的60%~85%。

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5 施工和工程质量检验


5.1 一般规定


5.1.1 高压喷射扩大头锚杆施工所用的原材料和施工设备的主要技术性能应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046和设计要求。

5.1.2 施工前应根据设计要求和地质条件进行现场工艺试验,调整和确定合适的工艺参数,检验扩大头直径和锚杆抗拔力。

5.1.3 扩大头直径的检验可采用下列方法:
    1 有条件时可在相同地质单元或土层中进行扩孔试验,通过现场量测和现场开挖量测;
    2 在正式施工前,应在锚杆设计位置进行试验性施工,计量水泥浆灌浆量,通过灌浆量计算扩大头直径;
    3 在施工中应对每一根工程锚杆现场实时计量水泥浆灌浆量并通过灌浆量计算扩大头直径。

5.1.4 扩大头的位置和长度应根据达到设计要求的高压喷射压力和提升速度的起始和终止位置计算。

5.1.5 高压喷射扩大头锚杆施工采用的钻机宜具有自动监测记录钻头钻进和提升速度、钻头深度以及扩孔过程中水或浆的压力和流量的功能,在施工过程中应对每一根锚杆全过程监测记录钻头深度、钻头钻进和提升速度、水或浆的压力和流量等数据,应按本规程第5.1.3条第3款和第5.1.4条计算扩大头位置、长度和直径。

5.1.6 试验锚杆达到28d龄期或浆体强度达到设计强度的80%后,应进行基本试验以检验抗拔力。扩大头直径的检测结果与抗拔力检测结果应反馈给设计人,必要时应调整有关设计参数。

5.1.7 工程锚杆达到28d龄期或浆体强度达到设计强度的80%后,应进行抗拔力验收试验以检验锚杆施工质量。当扩大头直径和长度的检测结果与抗拔力验收试验的检测结果不符时,应以抗拔力验收试验的结论为判定标准。

5.2 杆体制作


5.2.1 高压喷射扩大头锚杆杆体原材料的制作应符合下列规定:
    1 杆体原材料上不应带有可能影响其与注浆体有效粘结或影响锚杆使用寿命的有害物质;受有害物质污染的杆体原材料不得使用;
    2 钢筋、钢绞线或钢丝应采用切割机切断,不得采用电弧切割;
    3 加工完成的杆体在储存、搬运、安放时,应避免机械损伤、介质侵蚀和污染。

5.2.2 钢筋锚杆杆体的制作应符合下列规定:
    1 制作前钢筋应平直、除锈;
    2 普通螺纹钢筋接长可采用焊接或机械连接;当采用双面焊接时,焊缝长度不应小于5倍钢筋直径;预应力混凝土用螺纹钢筋接长应采用专用连接器;
    3 沿杆体轴线方向每隔1.0m~2.0m应设置一个杆体定位器,注浆管应与杆体绑扎牢固,绑扎材料不宜采用镀锌材料;
    4 当锚杆的杆体采用预应力混凝土用螺纹钢筋时,严禁在杆体上进行任何电焊操作。

5.2.3 钢绞线或高强钢丝锚杆杆体的制作应符合下列规定:
    1 钢绞线或高强钢丝应清除锈斑,下料长度应考虑钻孔深度和张拉锁定长度,应确保有效长度不小于设计长度;
    2 钢绞线或高强钢丝应平直排列,应在杆体全长范围沿杆体轴线方向每隔1.0m~1.5m设置一个定位器,注浆管应与杆体绑扎牢固,绑扎材料不宜采用镀锌材料。

5.2.4 回转型锚杆杆体的制作应符合下列规定:
    1 用作可回收锚杆的回转型锚杆,杆体材料可采用无粘结钢绞线;用作腐蚀环境中的永久性锚杆,杆体材料应采用无粘结钢绞线,必要时应采用有外套保护管的无粘结钢绞线;
    2 采用网筋注浆复合承载体时,网筋设置长度不应小于扩大头长度,并应包围杆体回转段四周;采用合页夹形承载体时应保证合页夹与钢绞线可靠连接且合页夹进入扩大头后能自由张开;采用聚酯纤维承载体时,无粘结钢绞线应绕承载体弯曲成U形,并应采用钢带与承载体绑扎牢固;采用钢板承载体时,挤压锚固件应与钢板可靠连接;
    3 安装承载体时,不得损坏钢绞线的防腐油脂和外包塑料(HDPE或PP)软管。

5.2.5 锚杆杆体的储存应符合下列规定:
    1 杆体制作完成后应尽早使用,不宜长期存放;
    2 制作完成的杆体不得露天存放,宜存放在干燥清洁的场所。应避免机械损伤或油渍溅落在杆体上;
    3 当存放环境相对湿度超过85%时,杆体外露部分应进行防潮处理;
    4 对存放时间较长的杆体,在使用前应进行严格检查。

5.3 钻 孔


5.3.1 高压喷射扩大头锚杆钻孔应符合下列规定:
    1 钻孔前,应根据设计要求和地层条件,定出孔位,作出标记;
    2 锚杆水平、垂直方向的孔距误差不应大于100mm;钻头直径不应小于设计钻孔直径3mm;
    3 钻孔角度偏差不应大于2°;
    4 锚杆钻孔的深度不应小于设计长度,且不宜大于设计长度500mm。

5.3.2 在不会出现塌孔和涌砂流土的稳定地层中,对于竖直向锚杆可采用钻杆钻孔;对于下列各种情形均应采用套管护壁钻孔:
    1 存在不稳定地层;
    2 存在受扰动易出现涌砂流土的粉土;
    3 存在易塌孔的砂层;
    4 存在易缩颈的淤泥等软土地层;
    5 水平或水平向倾斜锚杆;
    6 回转型锚杆。

5.4 扩 孔


5.4.1 高压喷射扩大头锚杆的高压喷射扩孔施工工艺参数应根据土质条件和扩大头直径通过试验或工程经验确定,正式施工前应进行试验性施工验证,并应在施工中严格控制。

5.4.2 扩孔的喷射压力不应小于20MPa,喷嘴给进或提升速度可取(10~25)cm/min,喷嘴转速可取(5~15)r/min。

5.4.3 用于扩孔的水应符合本规程第4.2.4条的要求。

5.4.4 高压喷射注浆的水泥,宜采用强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥。

5.4.5 水泥浆液的水灰比应按工艺和设备要求确定,可取1.0~1.5。

5.4.6 连接高压注浆泵和钻机的输送高压喷射液体的高压管的长度不宜大于50m。

5.4.7 当喷射注浆管贯入锚孔中,喷嘴达到设计扩大头位置时,可按设计规定的工艺参数进行高压喷射扩孔。喷管应均匀旋转、均匀提升或下沉,由上而下或由下而上进行高压喷射扩孔。喷射管分段提升或下沉的搭接长度不得小于100mm。

5.4,8 高压喷射扩孔可采用水或水泥浆。采用水泥浆液扩孔工艺时,应至少上下往返扩孔两遍;采用清水扩孔工艺时,最后还应采用水泥浆液扩孔一遍。

5.4.9 在高压喷射扩孔过程中出现压力骤然下降或上升时,应查明原因并应及时采取措施,恢复正常后方可继续施工。

5.4.10 施工中应严格按照施工参数施工,应按本规程附录C.0.1的表格由钻机自动监测记录并按本规程附录C.0.2的表格做好各项记录。

5.5 杆体安放


5.5.1 高压喷射扩大头锚杆扩孔完成后,应立即取出喷管并将锚杆杆体放入锚孔到设计深度。采用套管护壁钻孔时,应在杆体放入钻孔到设计深度后再将套管拔出。

5.5.2 锚杆杆体的安放应符合下列规定:
    1 在杆体放入锚孔前,应检查杆体的长度和加工质量,确保满足设计要求;
    2 安放杆体时,应防止扭结和弯曲;注浆管宜随杆体一同放入锚孔,注浆管到孔底的距离不应大于300mm;
    3 安放杆体时,不得损坏防腐层,不得影响正常的注浆作业;杆体安放后,不得随意敲击,不得悬挂重物;
    4 锚杆杆体插入孔内的深度不应小于设计长度;杆体角度偏差不应大于2%。

5.6 注 浆


5.6.1 高压喷射扩大头锚杆注浆应符合下列规定:
    1 向下倾斜或竖向的锚杆注浆,注浆管的出浆口至孔底的距离不应大于300mm,浆液应自下而上连续灌注,且应确保从孔内顺利排水、排气;
    2 向上倾斜的锚杆注浆,应在孔口设置密封装置,将排气管端口设于孔底,注浆管的出浆口应设在离密封装置约50cm处
    3 注浆设备的浆液生产能力应能满足计划量的需要,额定压力应能满足注浆要求,采用的注浆管应能在1h内完成单根锚杆的连续注浆;
    4 注浆后不得随意敲击杆体,也不得在杆体上悬挂重物。

5.6.2 注浆材料应根据设计要求确定,材料性质不得对杆体产生不良影响。宜采用水灰比为0.4~0.6的纯水泥浆。采用水泥砂浆时,应进行现场配比试验,检验其浆液的流动性和浆体强度能否达到设计和施工工艺的要求。

5.6.3 注浆浆液应搅拌均匀,随拌随用,并应在初凝前用完。应采取防止石块、杂物混入浆液的措施。

5.6.4 当孔口溢出浆液或排气管排出的浆液与注入浆液颜色和浓度一致时,方可停止注浆。

5.6.5 锚固段注浆体的抗压强度不应小于20MPa,浆体强度检验用的试块数量,若单日施工的锚杆数量不足30根,则每累计30根锚杆不应少于一组;若单日施工的锚杆数量超过30根,则每天不应少于一组。每组试块的数量不应少于6个。

5.7 张拉和锁定


5.7.1 高压喷射扩大头锚杆采用预应力锚杆时,其张拉和锁定应符合下列规定:
    1 锚杆承载构件的承压面应平整,并与锚杆轴线方向垂直;
    2 锚杆张拉前应对张拉设备进行标定;
    3 锚杆张拉应在同批次锚杆验收试验合格后,且承载构件的混凝土抗压强度值不低于设计要求时进行;
    4 锚杆正式张拉前,应取10%~20%抗拔力特征值Tak对锚杆预张拉1次~2次,每次均应松开锚具工具夹片调平钢绞线后重新安装夹片,使杆体完全平直,各部位接触紧密;
    5 锚杆应采用符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370和设计要求的锚具。

5.7.2 锚杆张拉至1.10Tak~1.20Tak时,对砂性土层应持荷10min,对黏性土层应持荷15min,然后卸荷至设计要求的张拉锁定值进行锁定。锚杆张拉荷载的分级和位移观测时间应按表5.7.2的规定。

表5.7.2 锚杆张拉荷载分级和位移观测时间

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5.7.3 抗浮预应力锚杆锁定时间的确定,应考虑现场条件和后续主体结构施工对预应力值的影响。

5.7.4 基坑支护预应力锚杆的锁定,应在该层锚杆孔口高程以下土方开挖之前完成。


5.8 工程质量检验


5.8.1 高压喷射扩大头锚杆原材料的质量检验应包括下列内容:
    1 原材料出厂合格证;
    2 材料现场抽检试验报告;
    3 锚杆浆体强度等级检验报告。

5.8.2 锚杆的抗拔力检验应按照本规程第6.4节验收试验的规定进行。抗拔力验收试验的数量不应小于工程锚杆总数的5%且不少于3根。锚杆验收试验出现不合格锚杆时,应增加锚杆试验数量,增加的锚杆试验根数应为不合格锚杆的3倍。

5.8.3 锚杆的质量检验应符合表5.8.3的规定。

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5.8.4 锚杆工程验收应提交下列资料:
    1 原材料出厂合格证、原材料现场抽检试验报告、水泥浆或水泥砂浆试块抗压强度等级试验报告;
    2 按本规程附录C的内容和格式提供的钻机自动监测记录和锚杆工程施工记录;
    3 锚杆验收试验报告;
    4 隐蔽工程检查验收记录;
    5 设计变更报告;
    6 工程重大问题处理文件;
    7 竣工图。


5.9 不合格锚杆处理


5.9.1 对抗拔力不合格的锚杆,应废弃或降低标准使用。

5.9.2 锚杆抗拔力验收试验出现不合格锚杆时,在不影响结构整体受力的条件下,可分区按力学效用相同的不合格锚杆占总量的比率推算锚杆实际总抗拔力与设计总抗拔力的差值,按不小于差值的原则增补锚杆。

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6 试 验


6.1 一般规定


6.1.1 高压喷射扩大头锚杆的最大试验荷载不宜大于锚杆杆体极限承载力的80%。

6.1.2 试验用计量仪表(压力表、测力计、位移计)应满足测试要求的精度和量程。

6.1.3 试验用加荷装置(千斤顶、油泵)的额定压力应满足最大试验荷载的要求。

6.1.4 锚杆抗拔试验应在注浆体满28d龄期或注浆体强度达到设计强度80%后进行。

6.2 基本试验


6.2.1 高压喷射扩大头锚杆应进行现场基本试验以确定锚杆的抗拔力极限值。

6.2.2 锚杆基本试验采用的地层条件、杆体材料、锚杆参数和施工工艺应与工程锚杆相同,且试验数量不应少于3根。为得出锚固体的抗拔力极限值,避免杆体先行断裂,当杆体强度不能满足本规程第6.1.1条时,可加大杆体的截面面积。

6.2.3 锚杆基本试验应采用分级循环加荷,加荷等级和位移观测时间应符合表6.2.3的规定。

6.2.4 锚杆基本试验出现下列情况之一时,可判定锚杆破坏:
    1 后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生的位移增量的2倍;
    2 锚头位移持续增长;
    3 锚杆杆体破坏。

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6.2.5 锚杆基本试验结果宜按荷载与对应的锚头位移列表整理,并按本规程附录D绘制锚杆荷载-位移(P-S)曲线、锚杆荷载-弹性位移(P-Se)曲线和锚杆荷载-塑性位移(P-Sp)曲线。

6.2.6 单根锚杆抗拔力极限值应取破坏荷载的前一级荷载。在最大试验荷载下未达到本规程第6.2.4条规定的破坏标准时,锚杆的抗拔力极限值应取最大试验荷载。

6.2.7 当每组试验锚杆抗拔力极限值的极差与平均值的比值不大于0.3时,应取平均值的95%与最小值之间的较大者作为锚杆抗拔力极限值。当极差与平均值的比值大于0.3时,可增加试验锚杆数量,分析极差过大的原因,结合工程具体情况确定抗拔力极限值。


6.3 蠕变试验


6.3.1 对用于塑性指数大于17的土层中的高压喷射扩大头锚杆,应进行蠕变试验。进行蠕变试验的锚杆不得少于3根。

6.3.2 锚杆蠕变试验的加荷等级和观测时间应符合表6.3.2的规定。在观测时间内荷载应保持恒定。


6.3.3 在每级荷载下按时间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。

6.3.4 试验结果可按荷载-时间-蠕变量整理,并按本规程附录E绘制蠕变量-时间对数(S-lgt)曲线。蠕变率可由下式计算:

Ke=(S2-S1)/(lgt2-lgt1) (6.3.4)

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

6.3.5 锚杆在最后一级荷载作用下的蠕变率不应大于2.Omm/对数周期。

6.4 验收试验


6.4.1 永久性的高压喷射扩大头锚杆最大试验荷载不应小于锚杆抗拔力特征值的1.5倍;临时性锚杆的最大试验荷载不应小于锚杆抗拔力特征值的1.2倍。

6.4.2 验收试验应分级加荷,初始荷载宜取锚杆抗拔力特征值的10%,分级加荷值宜取锚杆抗拔力特征值的50%、75%、1.00倍、1.20倍、1.35倍和1.50倍。

6.4.3 验收试验中,每级荷载的稳定时间均不应小于5min,最后一级荷载的稳定时间应为10min,并应记录每级荷载下的位移增量。如在上述稳定时间内锚头位移增量不超过1.0mm,可认为锚头位移收敛稳定;否则该级荷载应再维持50min,并在20、30、40、50和60min时记录锚杆位移增量。

6.4.4 加荷至最大试验荷载并观测10min,待位移稳定后即卸荷,然后加荷至锁定荷载锁定。试验结果应按本规程附录F绘制荷载-位移(P-S)曲线。

6.4.5 对预应力锚杆,当符合下列要求时,应判定验收合格:
    1 在最大试验荷载下所测得的弹性位移量,应大于该荷载下杆体自由段长度理论弹性伸长值的60%(非位移控制锚杆)或80%(位移控制锚杆),且小于锚头到扩大头之间杆体长度的理论弹性伸长值;
    2 在最后一级荷载作用下锚头位移应收敛稳定。

6.4.6 对非预应力锚杆,当符合下列要求时,应判定验收合格:
    1 在抗拔力特征值荷载下所测得的位移量应小于锚杆工作位移允许值;
    2 在最后一级荷载作用下锚头位移应收敛稳定。

附录A 锚杆杆体材料力学性能


A.0.1 1×2结构钢绞线的力学性能应符合表A.0.1的规定。

表A.0.1 1×2结构钢绞线力学性能
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A.0.2 1×3结构钢绞线的力学性能应符合表A.0.2的规定。


表A.0.2 1×3结构钢绞线力学性能
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A.0.3 1×7结构钢绞线的力学性能应符合表A.0.3的规定。


表A.0.3 1×7结构钢绞线力学性能
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A.0.4 预应力混凝土用螺纹钢筋的力学特性应符合表A.0.4的规定。


表A.0.4 预应力混凝土用螺纹钢筋力学特性
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A.0.5 热处理钢筋的力学特性应符合表A.0.5的规定。


表A.0.5 热处理钢筋力学特性
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A.0.6 普通螺纹钢筋的力学特性应符合表A.0.6的规定。


表A.0.6 普通螺纹钢筋力学特性
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附录B 支护锚杆锚固体整体稳定性验算


B.0.1 单排锚杆支护的整体稳定性验算可采用Kranz方法(图B.0.1),由锚固体中心c向挡土结构下端假设支点b连成一条直线,并假设bc线为深部滑动线,再通过c点垂直向上作直线cd,这样abcd块体上除作用有自重W外,还作用有Ea、E1和Q。当块体处于平衡状态时,可利用力多边形求得锚杆承受的最大拉力Rmax ,其水平分力Rh,max与锚杆抗拔力特征值的水平分力之比为整体稳定性安全系数。

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    锚杆最大拉力的水平分为Rh,max也可根据图B.0.1(c)所示的力平衡关系按下列公式求得(砂性土层时,c=0):

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式中:
    W——深层滑动线上部的土重;
    Eah——挡土结构上端至挡土结构假设支点间所受的主动土压力的水平分力;
    E1h——假设的锚固壁面上所受的主动土压力的水平分力;
    δ——墙与土间的摩擦角;
    φ——土的内摩擦角;
    θ——深层滑动线的倾角;
    α——锚杆倾角。

B.0.2 双排锚杆支护的整体稳定性验算可采用Kranz方法(图B.0.2),上排锚杆锚固体在下排锚杆锚固体滑动楔体的外侧,滑动面bc的倾角比下排锚杆滑动面bf的倾角大(θ1>θ2)。此时整体稳定性安全系数可按下列公式计算:

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附录C 高压喷射扩大头锚杆施工记录表


C.0.1 高压喷射扩大头锚杆施工钻机自动监测记录表格宜符合表C.0.1的规定。

表C.0.1 高压喷射扩大头锚杆钻机自动监测记录表

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C.0.2 高压喷射扩大头锚杆施工记录表格宜符合表C.0.2的规定。


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附录D 锚杆基本试验曲线


D.0.1 锚杆基本试验荷载-位移曲线宜符合图D.0.1的规定。

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D.0.2 锚杆基本试验荷载-弹性位移、荷载-塑性位移曲线宜符合图D.0.2的规定。


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附录E 锚杆蠕变试验曲线


E.0.1 锚杆蠕变试验曲线宜符合图E.0.1的规定。

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附录F 锚杆验收试验曲线


F.0.1 锚杆验收试验曲线宜符合图F.0.1的规定。

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本规程用词说明


1 为便于执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
    1)表示很严格,非这样做不可的:
       正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
    2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
       正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
    3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
       正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
    4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录


    1 《建筑地基基础设计规范》GB 50007
    2 《建筑结构荷载规范》GB 50009
    3 《混凝土结构设计规范》GB 50010
    4 《岩土工程勘察规范》GB 50021
    5 《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046
    6 《建筑边坡工程技术规范》GB 50330
    7 《通用硅酸盐水泥》GB 175
    8 《预应力混凝土用钢绞线》GB/T 5224
    9 《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370
    10 《混凝土用水标准》JGJ 63
    11 《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120
    12 《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》JG/T 3007

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