范文一:岩土锚杆 索 技术规程
工程建设标准全文信息系统 中国工程建设标准化协会标准 岩土锚杆 索 技术规程 建标工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 中国工程建设标准化协会标准 岩土锚杆 索 技术规程 主编单位 中冶 集 团 建 筑 研 究 总 院 批准单位 中国工程建设标准化协会 施行日期 年 月 日 北 京工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 前 言 本规程是根据中国工程建设标准化协会 建标协字第 号文 关于印发中国工程建设标准化协会 年第一批推荐 性标准制 修订计划的通知 的要求 对协会标准 土层锚杆设计与 施工规范 进行修订而成 在修订过程中 编制组进行了广泛的调查研究 认真总结了我 国近年来的实践经验 吸取了国内外成熟的科技成果和国外相关 标准的先进经验 本规程主要修订内容是 增加了关于调查和勘察 锚杆类型及 其选择 岩石锚杆 荷载分散型锚杆设计与施工 不合格锚杆处理 等 修改和增补了锚杆术语 材料 防腐 设计 施工 监测及维护管 理等章节的有关条款 根据国家计委计标 号文 关于请中国工程建设标 准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知 要求 现批准协会标准 岩土锚杆 索
施工和使用单位采用 自本规程施行之日起 原 技术规程 编号为 推荐给建设设计
规范 废止 本规程由中国工程建设标准化协会地基基础专业委员会 归口管理 由中冶集团建筑研究总院 北京市海淀区 西土城路 号 邮政编码 负责解释 在使用中如发现需 要修改或补充之处 请将意见和资料径寄解释单位 主 编 单 位 中冶集团建筑研究总院 参 编 单 位 重庆设计院 大连理工大学 长江水利委员会长江科学院工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 中国地质科学院探矿工艺研究所 中冶地建设工程集团有限责任公司 杭州图强工程材料有限公司 北京中博创业科技发展有限公司 主要起草人 程良奎 郑生庆 贾金青 柳建国 胡建林 范景伦 韩 军 尹健民 胡时友 刘 波 张智浩 汪一帆 王 侃 袁 搏 徐春敏 王 勇 王秀丽 中国工程建设标准化协会 年 月 日工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 目 次 总 则 术语 符号 术语 符号 调查和勘察 一般规定 调查 勘察 专项技术研究 锚杆类型及其选择 注浆型和机械型预应力锚杆 拉力型和压力型预应力锚杆 荷载分散型锚杆 全长粘结型锚杆 可拆芯式锚杆 树脂卷和快硬水泥卷锚杆 中空注浆锚杆 摩擦型锚杆 锚杆选型 材 料 一般规定 杆体材料 水泥系注浆材料 合成树脂系注浆材料 承载体工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 锚头材料 防腐材料 其他材料 防 腐 一般规定 防护等级和要求 锚固段防腐保护 自由段防腐保护 锚头防腐保护 设 计 一般规定 锚杆设置 锚杆的安全系数 杆体和锚固体截面 锚固段长度 自由段长度 注浆体 传力结构 初始预应力 锚固结构稳定性 施 工 一般规定 钻孔 杆件制作 存储及安放 注浆 张拉和锁定 施工检查 试 验 一般规定工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 基本试验 蠕变试验 验收试验 监测和维护管理 一般规定 监测项目 预应力锚杆拉力长期监测 锚杆腐蚀检查分析 监测信息反馈和处理 工程质量检验及验收 一般规定 质量检验 不合格锚杆处理 验收 附录 锚杆结构构造 附录 中空注浆锚杆结构参数和力学性能 附录 锚杆类型及其选择 附录 锚杆杆体材料力学性能 附录 锚杆基本试验曲线 附录 锚杆验收试验曲线 附录 锚杆蠕变试验曲线 附录 锚杆施工记录 本规程用词说明工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 总 则 为使岩土锚杆 索 以下简称锚杆 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 程 本规程适用于岩土工程中锚杆的设计 施工
试验及验收 岩土锚杆工程应做好调查研究和岩土工程勘察工作 采用 理论计算 工程类比和监控量测相结合的设计方法 合理发挥岩土 体的固有强度和自承能力 岩土锚杆的设计施工除应遵循本规程外 尚应符合国家现 行有关标准的要求工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 术语 符号 术 语 锚杆 将拉力传递到稳定的岩层或土体的锚固体系 它通常包括杆 体 由钢绞线 钢筋 特制钢管等筋材组成 注浆体 锚具 套管和 可能使用的连接器 当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时 可 称锚索 锚杆杆体 由筋材 防腐保护体以及隔离架和对中支架等组成的整套锚 杆组装杆件 锚固段 通过注浆体或机械装置将拉力传递到周围岩层或土体的杆体 部分 自由段 利用弹性伸长将拉力传递给锚固体的杆体部分 锚头 将预应力由杆体传递到地层面或支撑结构表面的锚杆外露 端 套管 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 过渡管 在锚具到自由段的过渡区段中起防腐保护作用的管子 一次注浆 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工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 树脂系两种 二次充填注浆 在锚固段形成并张拉锁定后 向杆体与钻孔之间的空隙内进 行的注浆 二次高压注浆 为提高锚杆承载力 对锚固段注浆体周边地层进行的高压劈 裂注浆 固结注浆 为减小钻孔周围岩体的渗透性或改善地层力学性能 向钻孔 内灌注的水泥浆液 永久性锚杆 设计使用期超过 个月的锚杆 临时性锚杆 设计使用期不超过 个月的锚杆 预应力锚杆 借助杆体自由段的弹性伸长施加预应力的锚
应力锚杆 不施加预应力的锚杆 拉力型锚杆 锚杆受力时 锚固段注浆体处杆 非预
于受拉状态的锚杆 压力型锚杆 锚杆受力时 锚固段注浆体处于受压状态的锚杆 荷载分散型锚杆 在一个钻孔中 由几个单元锚杆组成的复合锚固体系 它能将 锚杆力分散作用于锚杆总锚固段的不同部位 即各单元锚杆的锚 固段 上 也称单孔复合锚杆 可拆式锚杆 在达到锚杆的设计使用期后可拆除杆体的锚杆 一般为无粘 结钢绞线构成的压力型或压力分散型锚杆工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 基本试验 现场的锚杆极限抗拔力试验 采用分级加荷 卸荷的增量试验 法 记录起始荷载下和每次加荷 卸荷时锚杆的位移 验收试验 为确认工程锚杆对锚杆设计荷载的安全性而进行的锚杆试 验 采用荷载分级增量试验法 并记录每级荷载作用下锚杆的位 移 蠕变试验 确定锚杆在恒定荷载作用下位移随时间变化规律的试验 拉力设计值 锚杆在设计使用期内可能出现的最大拉力值 锁定荷载 采用千斤顶或扭力扳手将力传递到张拉端的锚具 在锚杆中 建立初始预应力的荷载 弹性位移 锚杆试验时测得的可恢复位移 塑性位移 锚杆试验时测得的不可恢复位移 符 号 锚杆杆体 筋体 的截面面积 锚杆锚固段注浆体的横截面面积 锚杆承载体与锚固段注浆体横截面的接触面积 锚杆锚固段的钻孔直径 钢筋或钢绞线直径 岩石单轴饱和抗压强度 注浆体轴心抗压强度 钢绞线抗拉强度标准值 钢筋抗拉强度标准值 锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值 锚杆杆体的抗拉安全系数 单元锚杆锚固段注浆体的局部抗压安全系数 锚杆锚固体的抗拔安全系数 蠕变率 锚杆自由段长度 锚杆锚固段长度 锚杆或单元锚杆的轴向拉力设计值 锚杆试验时施加的荷载值 锚杆极限承载力 锚杆总位移 锚杆弹性位移 锚杆塑性位移 锚杆倾角 有侧限时 锚固段注浆体的强度增大系数 筋体与注浆体间的粘结强度降低系数 锚固长度对粘结强度的影响系数工程建设标准全文信息系统工程建设标准全
文信息系统 调查和勘察 一般规定 当岩土工程采用锚杆方案时 应充分考虑锚杆的特性 锚 杆与被锚固体的稳定性 以及经济性和施工可行性 岩土锚固工程设计前应进行一般调查 岩土工程勘察和专 项技术研究等调查研究工作 调 查 岩土锚固工程设计前的一般调查应包括工程地形 地貌以 及周围土地利用和规划情况 施工条件 环境条件 道路 交通 气 象等 以及与工程相关的法规 标准等 一般调查还应包括工程的下列内容 以往的挖方或填方记录 临近建筑物的状况及对锚固工程的影响程度 地下埋设物 勘 察 岩土工程勘察应查明地层的工程地质和水文地质条件 岩土工程勘察还应包括下列内容 岩土的重力密度 抗剪强度等物理力学指标 地下水分布状况和孔隙水压力 锚固地层的地质构造和整体稳定性 具有传力结构时 地基的反力系数 隧道和地下洞室工程的围岩分级 地层的可钻性 可注性 对施工方法的适应性等工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 地层和地下水的腐蚀性 专项技术研究 遇有下列情况时应进行专项技术研究 锚固地层为特殊地层 如膨胀性地层 松散破碎岩 湿陷性 黄土和高应力地层等 采用新型锚杆的工程工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 锚杆类型及选择 注浆型和机械型预应力锚杆 注浆型预应力锚杆应由杆体 锚固段 自由段和锚头组成 适用于要求锚杆承载力高 变形量小和需锚固于地层较深处的工程 机械型预应力锚杆应由杆体 机械式锚固件 自由段和锚 头组成 适用于地层开挖后必须立即提供初始预应力的工程或抢 险加固工程 拉力型和压力型预应力锚杆 拉力型预应力锚杆应有与注浆体直接粘结的杆体锚固段 图 永久性拉力型预应力锚杆的结构构造应符合本规程 附录 图 的要求 拉力型预应力锚杆适用于硬岩 中硬岩 或锚杆承载力要求较低的土体工程 锚头 自由段 锚固段 杆体 图 拉力型预应力锚杆结构原理 压力型预应力锚杆应由不与灌浆体相互粘结的带保护套 管的杆体和位于锚固段注浆体底端的承载体组成 图 适 用于锚杆承载力要求较低或地层腐蚀性环境恶劣的岩土工程 锚头 自由段 保护套管 锚固段 承载体 杆体 图 压力型预应力锚杆结构原理工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 荷载分散型锚杆 荷载分散型锚杆 图 可分为拉力分散型和压力分 散型锚杆 锚头 单元锚杆 单元锚杆 单元锚杆 单元锚杆 自由段 锚固段 锚固段 锚固段 杆体 图 荷载分散型锚杆结构原理 拉力分散型锚杆应由若干拉力型单元锚杆组合而成 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 适用于 锚杆承载力要求较高的软岩或土体工程 压力分散型锚杆应由若干压力型单元锚杆组合而成 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 适用于 锚杆承载力要求较高或防腐等级要求较高的软岩或土体工程 永久性拉力分散型锚杆和压力分散型锚杆的结构构造应 符合本规程附录 图 图 的要求 全长粘结型锚杆 全长粘结型锚杆应由全长粘结的杆体 垫板和紧固件组 成 全长粘结型锚杆适用于地层加固和容许地层有适量变形 的工程 可拆芯式锚杆 可拆芯式锚杆适用于使用功能完成后 不容许筋材滞留于 地层内的工程 可拆芯式锚杆宜采用压力分散型锚杆结构 压力型单元锚 杆应由绕承载体弯曲成 形的一对无粘结钢绞线组成工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 树脂卷和快硬水泥卷锚杆 树脂卷锚杆应由不饱和树脂卷锚固剂 钢质杆体 垫板 螺 母组成 快硬水泥卷锚杆应由快硬水泥锚固剂 钢质杆体 垫板 螺 母组成 树脂卷锚杆和快硬水泥卷锚杆适用于需提供初始预应力 的软弱破碎围岩加固或大跨度地下洞室支护工程 中空注浆锚杆 中空注浆锚杆可分为普通中空注浆锚杆 钢质涨壳中
空注 浆锚杆和自钻式中空注浆锚杆等类型 中空注浆锚杆的结构参数 和力学性能可按本规程附录 选用 普通中空注浆锚杆应由中空锚杆体 止浆塞 垫板和螺母 组成 可用于各类岩土的支护工程 宜用于中长锚杆支护?虻叵鹿?程顶部的锚固工程 钢质涨壳中空注浆锚杆应由中空杆体 钢质涨壳锚固件 止浆塞 垫板和螺母组成 其结构构造应符合本规程附录 图 的要求 钢质涨壳中空注浆锚杆适用于需提供初始预应力 的岩石支护工程 自钻式中空注浆锚杆应由钻头 中空杆体 垫板和螺母组 成 适用于松散破碎 成孔困难地层的支护工程 摩擦型锚杆 摩擦型锚杆的结构构造应满足锚杆工作时杆体与地层直 接接触并发生摩擦作用的要求 摩擦型锚杆可分为缝管锚杆和水 胀式锚杆等类型 缝管锚杆应由纵向开缝的钢管杆体和垫板组成 钢管杆 体 的外径应大于钻孔直径 并在外露端焊有挡环 缝管工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 锚杆的结构构造应符合本规程附录 图 的要求 水胀式锚杆应由两端带套管的异型空心钢管杆体和垫板 组成 其中 与垫板相连的套管上应开有能将高压水注入管内的小 孔 水胀式锚杆的结构构造应符合本规程附录
求 缝管锚杆和水胀式锚杆适用于软弱破碎或塑性流变岩层 且设计使用年图 的要
限小于 年的地下工程支护或初期支护 锚杆选型 锚杆类型应根据工程要求 锚固地层性质 锚杆承载力大 小 锚杆长度 现场条件和施工方法等综合因素选定 锚杆的类型可按本规程附录 选择工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 材 料 一般规定 锚杆采用的材料和部件应满足锚杆的设计要求和稳定性 相互之间不得产生不良影响 锚杆材料和部件的质量标准及验收标准 除本规程提出的 专门要求外 均应符合国家现行标准的有关规定 杆体材料 锚杆采用的钢绞线应符合下列规定 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 的规定 预应力钢绞线的抗拉强度标准值 应按本规程 附录 表 的规定采用 对穿锚杆和压力分散型锚杆应采用无粘结钢绞线 无粘结 钢绞线的技术参数 应按本规程附录 表 的规定采用 除修复的情况外 预应力钢绞线不得连接 锚杆采用的钢筋应符合下列规定 预应力筋宜采用高强度精轧螺纹钢筋 高强度精轧螺纹钢 筋的力学性能指标 应按本规程附录 表 采用 并应符合 国家现行有关标准的规定 对预应力值较小和长度小于 的锚杆 预应力筋也可 采用 级或 级钢筋 钢筋抗拉强度标准值 应 按本规程附录 表 的规定采用 锚杆的连接构件应能承受杆体的极限抗拉力 锚杆采用的特制中空筋材应符合下列规定工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 自钻式锚杆杆体应采用厚壁无缝钢管制作 材料应采用合 金钢 外表上应全长具有标准的连接螺纹 并可现场切割和用套筒 连接加长 普通的中空注浆锚杆杆体可采用碳素钢 用于加长锚杆的连接套筒应与锚杆杆体具有同等级强度 缝管 锚杆 采 用 的 开 缝 式 钢管 应 采 用 力 学性 能 不 低 于 的带钢制作 水泥系注浆材料 注浆材料采用的水泥应符合下列要求 水泥宜采用普通硅酸盐水泥 其质量应符合现行国家标准 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 的规定 必要时可采用抗 硫酸盐水泥 不宜采用高铝水泥 水泥强度应大于 压力型锚杆应采用强度不低 于 的水泥 注浆材料采用的水应符合下列要求 拌合水宜采用饮用水 不得使用污水 当采用其他水源时 必须经试验确认对水泥浆体和杆体材料无害 拌合水的水质应符合现行行业标准 混凝土拌合用水标 准 拌合水中酸 有机物和盐类等对水泥浆体和钢拉杆有 害的物质的含量不得超标 不得影响水泥正常凝结和硬化 注浆材料采用的细骨料应符合下列要求 水泥砂浆只能用于
一次注浆 其细骨料应选用最大尺寸小 于 的砂 砂的含泥量按重量计不得大于 砂中云母 有机质 硫 化物和硫酸盐等有害物质的含量 按重量计不得大于 注浆材料中使用的外加剂应符合下列规定 必要时 注浆材料中可使用控制浆液泌水 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工程建设标准全文信息系统
范文二:【精品】:岩土锚杆(索)技术规程CECS22 2005
岩土锚杆(索)技术规程CECS22 2005
9 试验
9.1 一般规定
9.1.1锚杆的最大试验荷载不宜超过锚杆杆体极限承载力的0.8倍。
9.1.2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。 9.1.3试验用加荷装置(千斤顶、油泵)的额定压力必须大于试验压力。 9.1.4 荷载分散型锚杆的试验宜采用等荷载法;也可根据具体工程情况制定相应的试验规则和验收标准。
9.2 基本试验
9.2.1 对任何一种新型锚杆,或锚杆用于未应用过的地层时,必须进行极限抗拔试验。 9.2.2 锚杆极限抗拔试验采用的地层条件、杆体材料、锚杆参数和施工工艺必须与工程锚杆相同,且试验数量不应少于3根。为得出锚固体的极限抗拔力,必要时可加大杆体的截面面积。
9.2.3 锚杆极限抗拔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9.2.3的规定。
注:1第五循环前加荷速率为100kN/min,第六循环的加荷速率为50kN/min;
2在每级加荷等级观测时间内,测读锚头位移不应少于3次;
3 在每级加荷等级观测时间内,锚头位移小于0.1mm时,可施加下一级荷载,否则应延长观测时间,直至锚头位移增量在2h内小于2.0mm时,方可施加下一级荷载。
9.2.4 锚杆极限抗拔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位移增量的2倍时;
2锚头位移不稳定;
3锚杆杆体拉断。
9.2.5 试验结果宜按循环荷载与对应的锚头位移读数列表整理,并绘制锚杆荷载——位移 (Q-s)曲线,锚杆荷载——弹性位移(Q-s)曲线和锚杆荷载——塑性位移(Q-s)曲线(本ep规程附录E)。
9.2.6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9.2.4规定的破坏标准时,锚杆极限承载力取最大荷载。
9.2.7 当每组试验锚杆极限承载力的最大差值不大于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,且按95%保证概率计算锚杆的极限承载力。
9.3 蠕变试验
9.3.1 对塑性指数大于17的土层锚杆,极度风化的泥质岩层中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。 9.3.2 锚杆蠕变试验的加荷等级和观测时间应满足表9.3.2的规定。在观测时间内荷载必须保持恒定。
9.3.3每级荷载按时间间隔1、2、3、4、5、10、15、20、30、45、60、75、90min记录蠕变量。
9.3.4 试验结果宜按每级荷载在观测时间内不同时段的蠕变量列表整理,并绘制蠕变量——时间对数(s-lgt)曲线(本规程附录G),蠕变系数可由下式计算:
ss,21 K,clg/tt,,21
式中 s——时所测得的蠕变量; t11
——t时所测得的蠕变量。 s22
9.3.5蠕变试验和验收标准为最后一级荷载作用下的蠕变系数小于2.0mm/对数周期。
9.4 验收试验
9.4.1 验收试验的锚杆数量不得少于锚杆总数的5%,且不得少于3根。对有特殊要求的工程,可按设计要求增加验收锚杆的数量。
9.4.2 永久性锚杆的最大试验荷载应取锚杆轴向拉力设计值的1.5倍;临时性锚杆的最大试验荷载应取锚杆轴向拉力设计值的1.2倍。
9.4.3 验收试验应分级加荷,初始荷载宜取锚杆轴向拉力设计值的0.10倍,分级加荷值宜取锚杆轴向拉力设计值的0.50、0.75、1.00、1.20、1.33、1.50倍。
9.4.4 验收试验中,每级荷载均应稳定5~10min,并记录位移增量。最后一级试验荷载应维持10min。如在1~10min内锚头位移增量超过1.0mm,则该级荷载应再维持50min,并在15、20、25、30、45和60min时记录锚头位移增量。
9.4.5加荷至最大试验荷载并观测10min,待位移稳定后即卸荷至0.1Nt,然后加荷至锁定荷载锁定。绘制荷载——位移(Q-s)曲线(本规程附录F)。
9.4.6 当符合下列要求时,应判定验收合格:
1 拉力型锚杆在最大试验荷载下所测得的弹性位移量,应超过该荷载下杆体自由段长度理论弹性伸长值的80%,且小于杆体自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长值;
2在最后一级荷载作用下1~10min锚杆蠕变量大于1.0mm,如超过,则6~60min内锚杆蠕变量不大于2.0mm。
10 监测和维护管理
10.2 监测项目
10.2.1 永久性锚杆锚固工程应进行下列项目的监测:
1锚杆拉力
2锚固结构的变形
3锚杆腐蚀状况。
10.2.2 根据工程需要,必要时可对锚杆承载力、锚杆应力和变形、锚固地层变形、地质环境变化等项目进行检验或监测。
10.3预应力锚杆拉力长期监测
10.3.1永久性预应力锚杆和破坏后果严重的临时性预应力锚杆应进行锚杆拉力长期监测。 10.3.2 预应力锚杆的监测数量,对永久性锚杆应为工程锚杆总量的5%~10%,临时性锚杆应为工程锚杆总量的3%,且均不得少于3根。
10.3.3锚杆拉力的监测,在安装测力计后的最初10d内宜每天测定一次,第11~30d宜每3d测定一次,以后每月测定一次。但当遇有降雨、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。锚杆拉力监测时间不宜少于12个月。 10.3.4锚杆拉力的监测宜采用钢弦式,电阻应变式或液压式测力计,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。
10.3.5对可重复张拉锚杆,还可采用张拉方法进行锚杆拉力和承载力测定。
10.5 监测信息反馈和处理
10.5.1 对锚杆的监测结果应及时反馈给设计、施工单位或工程管理部门。 10.5.2当所监测锚杆初始预应力值的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的措施。
10.5.3 锚头或被锚固结构的变形明显增大并接近容许变形值时,应增补锚杆或采用其他措施予以加强。
10.5.4 当锚杆防腐保护体系存在缺陷或失效时,应采取修补措施,并根据锚杆腐蚀情况进行补强处理。
范文三:岩土锚杆(索)技术规程CECS22 2005
岩土锚杆(索) 技术规程CECS22 2005
9 试验
9.1 一般规定
9.1.1锚杆的最大试验荷载不宜超过锚杆杆体极限承载力的0.8倍。
9.1.2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。
9.1.3试验用加荷装置(千斤顶、油泵)的额定压力必须大于试验压力。
9.1.4 荷载分散型锚杆的试验宜采用等荷载法;也可根据具体工程情况制定相应的试验规则和验收标准。
9.2 基本试验
9.2.1 对任何一种新型锚杆,或锚杆用于未应用过的地层时,必须进行极限抗拔试验。
9.2.2 锚杆极限抗拔试验采用的地层条件、杆体材料、锚杆参数和施工工艺必须与工程锚杆相同,且试验数量不应少于3根。为得出锚固体的极限抗拔力,必要时可加大杆体的截面面积。
9.2.3 锚杆极限抗拔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9.2.3的规定。
注:1第五循环前加荷速率为100kN/min,第六循环的加荷速率为50kN/min;
2在每级加荷等级观测时间内,测读锚头位移不应少于3次;
3 在每级加荷等级观测时间内,锚头位移小于0.1mm 时,可施加下一级荷载,否则应延长观测时间,直至锚头位移增量在2h 内小于2.0mm 时,方可施加下一级荷载。
9.2.4 锚杆极限抗拔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位移增量的2倍时; 2锚头位移不稳定;
3锚杆杆体拉断。
9.2.5 试验结果宜按循环荷载与对应的锚头位移读数列表整理,并绘制锚杆荷载——位移 (Q-s )曲线,锚杆荷载——弹性位移(Q-s e )曲线和锚杆荷载——塑性位移(Q-s p )曲线(本规程附录E )。
9.2.6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9.2.4规定的破坏标准时,锚杆极限承载力取最大荷载。
9.2.7 当每组试验锚杆极限承载力的最大差值不大于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,且按95%保证概率计算锚杆的极限承载力。
9.3 蠕变试验
9.3.1 对塑性指数大于17的土层锚杆,极度风化的泥质岩层中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。
9.3.2 锚杆蠕变试验的加荷等级和观测时间应满足表9.3.2的规定。在观测时间内荷载必须保持恒定。
9.3.3每级荷载按时间间隔1、2、3、4、5、10、15、20、30、45、60、75、90min 记录蠕变量。
9.3.4 试验结果宜按每级荷载在观测时间内不同时段的蠕变量列表整理, 并绘制蠕变量——时间对数(s-lgt )曲线(本规程附录G ),蠕变系数可由下式计算:
K c =s 2-s 1lg (t 2/t 1)
式中 s 1——t 1时所测得的蠕变量;
s 2——t 2时所测得的蠕变量。
9.3.5蠕变试验和验收标准为最后一级荷载作用下的蠕变系数小于2.0mm/对数周期。
9.4 验收试验
9.4.1 验收试验的锚杆数量不得少于锚杆总数的5%,且不得少于3根。对有特殊要求的工程,可按设计要求增加验收锚杆的数量。
9.4.2 永久性锚杆的最大试验荷载应取锚杆轴向拉力设计值的1.5倍;临时性锚杆的最大试验荷载应取锚杆轴向拉力设计值的1.2倍。
9.4.3 验收试验应分级加荷,初始荷载宜取锚杆轴向拉力设计值的0.10倍,分级加荷值宜取锚杆轴向拉力设计值的0.50、0.75、1.00、1.20、1.33、1.50倍。
9.4.4 验收试验中,每级荷载均应稳定5~10min,并记录位移增量。最后一级试验荷载应维持10min 。如在1~10min内锚头位移增量超过1.0mm ,则该级荷载应再维持50min ,并在15、20、25、30、45和60min 时记录锚头位移增量。
9.4.5加荷至最大试验荷载并观测10min ,待位移稳定后即卸荷至0.1Nt ,然后加荷至锁定荷载锁定。绘制荷载——位移(Q-s )曲线(本规程附录F )。
9.4.6 当符合下列要求时,应判定验收合格:
1 拉力型锚杆在最大试验荷载下所测得的弹性位移量,应超过该荷载下杆体自由段长度理论弹性伸长值的80%,且小于杆体自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长值; 2在最后一级荷载作用下1~10min锚杆蠕变量大于1.0mm ,如超过,则6~60min内锚杆蠕变量不大于2.0mm 。
10 监测和维护管理
10.2 监测项目
10.2.1 永久性锚杆锚固工程应进行下列项目的监测:
1锚杆拉力
2锚固结构的变形
3锚杆腐蚀状况。
10.2.2 根据工程需要,必要时可对锚杆承载力、锚杆应力和变形、锚固地层变形、地质环境变化等项目进行检验或监测。
10.3预应力锚杆拉力长期监测
10.3.1永久性预应力锚杆和破坏后果严重的临时性预应力锚杆应进行锚杆拉力长期监测。 10.3.2 预应力锚杆的监测数量,对永久性锚杆应为工程锚杆总量的5%~10%,临时性锚杆应为工程锚杆总量的3%,且均不得少于3根。
10.3.3锚杆拉力的监测,在安装测力计后的最初10d 内宜每天测定一次,第11~30d宜每3d 测定一次,以后每月测定一次。但当遇有降雨、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。锚杆拉力监测时间不宜少于12个月。 10.3.4锚杆拉力的监测宜采用钢弦式,电阻应变式或液压式测力计,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。
10.3.5对可重复张拉锚杆,还可采用张拉方法进行锚杆拉力和承载力测定。
10.5 监测信息反馈和处理
10.5.1 对锚杆的监测结果应及时反馈给设计、施工单位或工程管理部门。
10.5.2当所监测锚杆初始预应力值的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的措施。
10.5.3 锚头或被锚固结构的变形明显增大并接近容许变形值时,应增补锚杆或采用其他措施予以加强。
10.5.4 当锚杆防腐保护体系存在缺陷或失效时,应采取修补措施,并根据锚杆腐蚀情况进行补强处理。
范文四:对《岩土锚杆(索)技术规程》几个技术问题的探讨
对《岩土锚杆(索)技术规程》
几个技术问题的探讨
刘玉堂
总参工程兵科研三所 洛阳 471023;
摘 要:锚固技术飞速发展并广泛应用于各个行业的工程加固。为了适应工程需要,水电、水利、国防、煤
炭等系统都颁布了各自的锚杆、锚索规范。目前在锚固技术方面尚有不少争议和值得探讨的问题,本文对近
期颁布执行的《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22:2005)中的部分技术条款提出了不同的看法。为了便于
读者了解我们的观点,在指出规程的规定不妥之处的同时,详细阐述了理由,并提出了我们的观点。
关键词:锚索;锚杆;规程;
中图分类号: 11,5文献标识码:A
岩土锚杆(索)技术规程,(编号为CECS22:2005,以下简称规程)已于2005年8月1日经中国工程建设标准化协会批准执行。目前水电、水利、军工、煤炭等系统都有各自的锚杆、锚索规范,本规程是跨行业的,格外引起我们的注意。看后,对规程中的某些规定有不同的看法,其中大部分意见在本规程中的“征求意见稿”中已书面向编者提过,可能认识不一致,没有被采纳。现在规程已颁布执行,特将我们对规程的规定有不同看法的地方,整理成本文,以与编者和锚杆(索)设计、施工人员共同讨论,这对活跃学术气氛,使研究、设计、施工人员直接沟通,提高广大锚杆(索)爱好者的水平有益无害。1 关于锚杆(索)永久性和临时性划分问题
按规程2.1.12.和2.1.13条的定义,“设计使用期超过24个月的锚杆”为永久性锚杆,“设计使用期不超过24个月的锚杆”为临时性锚杆。规程第四章4.8.4条无任何限制的规定缝管式锚杆和水胀式锚杆使用期为10年,按规程规定毫无疑问,这两种摩擦式锚杆都是属于永久性锚杆。众所周知,这两种锚杆的外表面是紧贴钻孔壁的,没有任何防护,在我们的概念中它们只能用于服务年限不长的岩土加固工程,规程却把他们当成永久性锚杆。要强调的是我们并不怀疑摩擦型锚杆能服务10年,而是永久性锚杆和临时性锚杆的划分以两年为界限的规定不科学合理,以致造成规程本身自相矛盾。上世纪70年代以前,西方一些家国的锚杆规范曾有过类似的划分,80年代以后,欧洲和日本的锚索规范中就再也没有见到过类似的条文。其实规范只要把锚杆的构造及有关设计、施工的技术细节讲清楚就行了,至于锚杆能用多长时间,设计者会根据工程的性质、锚杆的作用、锚杆所处的环境等恰当选择选择锚杆的防护措施,不必在规程中加以具体的、硬性的规定。
2 关于锚杆的防护
锚杆(索)和锚具都是钢铁制品,锚杆的防护实质上是对钢铁的防护。钢铁的防护方法很多,有隔离防护,即采用各种化学性质稳定的材料覆盖在钢铁表面,与周围的有害物质隔绝,如涂油、镀铬、镀锌、渗铝及无贴粘结钢绞线套PE管等;有阴极防护、阳极防护,它们是利用电化学原理抑制钢铁的氧
1
化、还原反应;全长粘结钢筋砼及预应力钢筋砼则是利用钢铁在强碱环境(PH?11)中表面可形成一层化学性质非常稳定的钝化膜来保护钢筋免受锈蚀。
从规程给出的标准图图A.0.1、图A.0.2、图A.0.3以及8.3.1条一般规定的第2款“自由段杆体上应设置有效的隔离层”,可以看出规程推荐的锚杆防护全部是隔离防护,对于我国应用最多、应用范围最广、40年来积累了丰富的经验,至今许多国家重点工程如漫湾水电站、李家峡水电站、三峡水电站以及在建的溪洛渡水电站等大型水电工程仍在采用的、结构简单、施工速度快、造价低的全长粘结预应力锚索只字不提。编者认为全长粘结锚索没有防护,不承认PH,11的碱性环境对钢铁的防护作用。我们曾在“岩土锚固工程”2004年第四期著文进行了论证;认为全长粘结锚索属于临时锚索的观点,既不符合我国应用锚索40年来的应用实践,也不符合钢铁防护的基本理论。
3 关于锚索的隔离防护问题
3.1保持隔离层完整的重要性
凡是采用隔离防护的结构,对隔离层都要特别注意保护,哪怕局部破坏都将影响整个结构的使用寿命。对于采用隔离防护的锚索,保护隔离层的完整性尤为重要,这是因为:第一,锚索的隔离层都是强度不高的塑料制品,在原材料的吊装、运输、储存以及锚索下料、组装、向孔内送索等多道工艺中,稍不注意就会划破或磨破厚度不足1mm的塑料隔离层;第二,锚索是一项隐蔽性工程加固措施,隔离层破后很难发现,更难以修补,尤其向孔内送索过程。国际预应力协会曾对工程锚索进行了调查,在35个工程中共发现100多例锚索破坏的实例,几乎全部是采用隔离防护的锚索,破坏的原因或者是结构不合理,或者是施工不规范,没有保护好长期使用中的隔离层的完整性。
3.2永久性隔离防护锚索的规范作法
1、隔离层的原材料必须不导电、耐腐蚀、抗氧化、能有效隔绝任何气体和液体,并有一定的韧性。水泥浆不得作隔离层,它既渗水又透气。水泥浆对钢铁的保护作用是水泥浆的PH?11且直接接触才能在钢铁表面生成钝化膜,不是隔离防护的范畴;
2、整个锚索都必须至少有两层隔离层,包括锚固段、自由段和锚头。这项规定的原意是强调隔离层的重要性,提高隔离层的保险系数,在施工中万一磨破一层还有第二层保护;
3、永久性隔离防护锚索的对中隔离支架必须设两列,波纹管外侧设一列对中支架,它有两个作用:一是保证整个索体在钻孔内大致居中,以保证索体周围有大致均厚的浆体;二是保护索体,向孔内推送时波纹管不会直接与孔壁摩擦。在波纹管内侧设第二列对中隔离支架,其作用也有两个:一是保证索体在波纹内大致居中,二是把各根钢绞线分隔开;
4、隔离防护锚索的捆扎用尼龙绳,隔离支架用模压塑料,不得用各种金属制品。 3.3、规程规定的不合理条款
1、规程5.8.1条第1款规定“隔离架应采用钢、塑料或其他对杆体无害的材料制成”。第8.3.3条第二款规定“绑扎材料不宜采用镀锌材料”。这些规定是说采用隔离防护的锚索的对中支架可以用钢铁质的,捆扎材料除镀锌材料外,其他金属丝都可以用。我们在全长粘结锚索的组装中,确实规定过捆扎材料不得用镀锌铁丝,那是因为光面钢绞线与其他金属直接接触将产生自电池效应,引起索体的电腐蚀,因此强调锚索组装时只能用纯铁丝。本规程涉及的锚索全部是无粘结型锚索,不仅不能用镀锌铁丝绑扎锚索,任何金属丝均不得采用,也不能用钢制隔离支架,以免伤及隔离层;
2、规程附录A给出了三种永久性隔离防护锚索标准图,在波纹管外侧全部不设对中支架,在向孔内送索时,隔离层直接与粗糙的孔壁相摩擦,隔离层破损的机率很高;
3、规程附录A中图A.0.1和端盖隔离支架束线环对中支架树脂类注浆体
2
图1锚固段双层波纹管
A.0.2的锚固段图中标明是“无包裹钢绞线”,其隔离防护层只有一层波纹管,是不能作为永久性锚索的。对于这类锚索,或者在钢绞线涂环氧层,由环氧层和波纹管组成双层防护,或者按规范在锚固段采用双层波纹管,如图1所示。
4、规程附录A中的图A.0.3是把可拆除临时锚索作为“永久性压力分散型锚索”推荐的,它存在的问题有:整个锚索不设任何对中支架、只有钢绞线上的PE管一层隔离层、不适用由奇数钢绞线组成的锚索、承载体端部PE管会因挤压而破损等;
5、规程6.5.3条规定“不需调整拉力的永久性锚杆的锚具和承压板可埋入混凝土内”。我们知道,凡是采用隔离防护锚索的场合,或者是杂散电流区,或者是腐蚀性的地层,或者需要调整锚索拉力的情况,
1既然不需要调整锚索拉力,锚索多半处于腐蚀性地层
2中,锚头所处环境本来就不如地下,酸雨及空气中的3CO都会使砼碳化,降低砼的碱度,使锚头失去钝化2
4膜而产生锈蚀,腐蚀性环境将加速锚头的锈蚀,何况56处于腐蚀性地层中的锚索。全长粘结锚索虽然也采用7砼封堵锚头的做法,那是因为全长粘结锚索受力的“局
部性”,即使锚头没有了也不会对锚索的整体受力状态
有太大的影响,隔离防护锚索就不同了,锚头的失效8就等于整个锚索的失效,失效后对岩体的加固作用连
普通砂浆锚杆都不如。因此,凡是采用隔离防护的锚1防护帽2防腐油脂3油脂注入孔4防腐油脂
8导向帽7无粘结钢绞线5密封环6注浆体索,锚头的防护应采用图2所示的防护,使整个锚索
2 非粘结型锚索外锚具的防护 都处于隔离层的保护下。
4 关于过渡管问题
按2.1.7条的定义,过渡管是“在锚具到自由段的过渡区段中起防腐作用的管子”。过渡管是壁厚5mm的钢管,钢管本身并不能起防腐作用,对锚索的防腐作用是靠注入的专用防腐油脂。规程提供的标准图,图6.2.1-1和图6.2.1-2与绝大多数已施工的和正在施工的锚索构造不同,传统锚索中没有过渡管,只有保证锚索轴线与承压垫板垂直的导向管,如图2所示。导向管是有一定长度(保证插入孔后的稳定)、壁厚不超过5mm、外径等于孔径的钢管,它的作用有三个:
第一,保证垫板与索体的垂直度,为此,导向管的一端与垫板垂直焊牢,垂直度误差0.5?,以保证锚索规范要求的锚具承压面与锚索受力轴线相垂直的要求;
第二,锚索入孔后将导向管的另一端插入钻孔,外露长度与垫墩设计高度相等,由于导向管外径与钻孔孔径相同,二者紧密接触,防止垫墩配筋及浇注砼时掉入孔内杂物;
第三,与垫板、锚具、密封等一起组成一个封闭的、充满防锈油脂的空间,防止油脂外渗。 5 关于漏浆锚杆孔的处理问题
3 规程第8.1.3条规定“当0.2,0.4MPa压力作用10min后,锚固段周边渗水率超过0.01m/min时,应采用固结注浆或其它方法进行处理。”对此条我有以下几点不同的看法。
1、规程规定注水压力0.2MPa至0.4MPa不严格。我们知道,渗水率与压强成正比,容易造监理和施
3工的人为矛盾。例如试验压力0.4MPa时渗水率为0.02m/min,监理判断需处理钻孔,施工则认为0.2MPa
3
3压强下不超过0.01m/min,有理由认为无需处理;
2、规程没有限定注浆段的长短,因为钻孔渗水量与钻孔的长度关系很大;
3、规程规定压水试验只做锚固段不妥,整个锚索孔都必须做,直至全孔都符合压力试验的要求。一般情况下锚固段岩体较完整,自由段列隙发育,更需要注浆固结处理。自由段不处理,必将造成下索后整个锚索孔注不满浆、对锚索的长期使用造成隐患;
4、规程在对该款的条文说明中说这样规定是参考了国外的规范,其实对于锚索孔的压水试验,我国《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》及我国水电工程,如河南小浪底水利枢纽、湖北水布垭水电站等都有具体的规定可供借鉴。他们的规定是:锚索钻孔必须全孔分段进行压水试验,凡,5Lu(吕荣)的区段必须注浆堵漏,直至?5Lu。1Lu的含义是1m长的钻孔,在1MPa的压力下每分钟失水量为1.0升。我们认为,这种规定比较科学、合理,凡是我国已有的成熟做法可吸收到规程中,用以推广和指导其他工程施工,不必一定要照搬外国的规定。
6 关于锚索的锁定拉力
规程7.9.2条规定“对地层和被锚固结构位移控制要求较低的工程,预应力锚杆的初始应力(锁定拉力)值宜为锚杆设计拉力值的0.75-90%倍。”条文说明引用天津一个基坑的例子解释这条规定的根据。其实不仅基坑工程,边坡工程也同样会出现,因为基坑和边坡都是一层一层从上往下挖,锚索也是随着开挖逐排施工。开挖,在力学上就是对边坡的应力解除,下排开挖引起上部已施工锚索的边坡的位移,使锚索拉力增大是正常现象,只不过随地层性质的差异,位移有大有小。规程对产生大位移边坡的处理方法是不可取的,属于无控制的任其自由发展,无论对工程或是对锚索都不利,对工程,失去了早期至少10~25%的设计支护力,对锚索,长期工作状态严重超载,降低了锚索的安全系数,甚至会过于超载而拉断,黄河上游某水电工程就曾出现过锚索拉断的工程实例。
对于边坡或基坑的开挖可能引起边坡较大位移的工程,正确的处理方法:
1、选用可调整锚索拉力大小的无粘结锚索作支护手段,锚索施工时的锁定力为设计值;
2、在有代表性的位置每20根工程锚索设1根装有测力计的观测锚索;
3、下层边坡开挖过程中随时观测锚索拉力的变化,当观测锚索的拉力超过设计拉力的20%时,将该组观测锚索和工程锚索一起调整到设计拉力,如工程继续开挖,仍不断观测;
4、工程结束后,已停止开挖,边坡停止变形,将所有锚索的拉力都调整到设计值,再做孔口防护。
我所1988年在广西天生桥二级水电站首次采用这种方法处理厂房大变形边坡,随后推广到了其他工程。它的可取之处在于既对所有锚索的受力状态做到心中有数,又保证了设计意图,因而也保证了加固工程的安全。
7 有些规定执行难度大且没有必要
1、规程5.3.4条第2款规定“外加剂??应通过实验验证方可使用,”这种试验应由专业人员在专门实验室内进行,它比钢材的检验还要麻烦,工程现场是无法进行实验的。正常情况能提供有质资的权威单位,如国家建筑工程质量监督检验测试中心等提供的检验报告即可判定是否能用。
4
2、规程6.2节“防护等级和要求”,编者说在总结了国内外近20年来锚杆防腐保护的实践经验提出了表6.2.1锚杆I、II级防腐保护要求,表中针对锚杆类型规定了具体防护要求。实际上,锚杆(索)的类型与防护措施没有任何必然的联系,当工程决定采用某种锚索后,设计者是根据工程的要求、岩土的特性和服务年限设计锚索的防护,我们可以给出任何锚索作为永远支护时的结构,例如,图3就是拉力分散型永久防护结构示意图。不仅我们作为读者对表6.2.1不好理解,连编者自己恐怕也糊涂了,例如II级防护对自由段防护的要求是采用无粘结钢绞线,规程6.4.2条规定“临时性锚杆的自由段可采用II级防护构造”,就是说,只有1层隔离层的无粘接钢绞线组成的锚杆是临时锚杆,而附录A图A.0.3中自由段就是无粘结钢绞线,却命名为“永久性压力分散型锚杆”。
3、规程7.3.1条锚固段的安全系数是“根据锚杆破坏的危害程度和使用年限”确定的,取值的大小完全由对公共安全的影响程度确定,显然主要取决于人为因素,没有一个科学的客观标准,比如,滑坡未造成公共安全和人员伤亡,造成的工期延长、投资增加怎么取,
4、规程8.3.3条第1款规定“钢绞线??严格按设计尺寸下料,每根钢绞线的下料长度误差不应大于50mm。”搞过锚索施工的人都知道,
这样的下料精度不是做不到,而是很
难,如果一根锚索的所有钢绞线真的
都一样长,又将给锚具的安装带来困
难,尤其是设计拉力较大的锚索。条
文说明解释说“钢绞线长度应尽量相
同,以满足杆体中每根钢丝、钢绞线
受力均匀的要求。”众所周知,一根
锚索各根钢绞线长短不一,与其受力
的均匀性无任何关系。
5、规程8.3.6条第3款“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。”室内除潮可
以开空调,施工现场如何除潮, 图3 永久性压力分散型锚索结构
6、规程10.4.2条规定“应重点对
锚头和邻近锚头自由段的锚杆腐蚀状况进行检查。可拆除保护钢罩、混凝土保护层以及距锚头1.0m范围的自由段注浆体进行外观检查,??”拆除保护罩和砼保护层容易,要拆除自由段的注浆体,还必须彻底放松锚索,取下锚具,破除钢筋砼垫墩并挖开岩体,这样的检查方法是不可取的。
其他还有8.3.2条第3款钢筋锚杆每1.5~2.0m设一个对中支架,8.3.7条第4款锚杆入孔深度的百分比等都值得讨论,不再赘述。
8 结束语
本规程的制定是很有创意的,把岩锚、土锚、锚杆、锚索以及锚杆的设计与施工等统一为一个标准,甚至把目前岩土工程界已习惯称为锚索或预应力锚索的也统一为锚杆。为了追求全面,规程把目前工程界已很少使用的水胀锚杆和缝管锚杆也收入规程。客观地说,编写起来难度很大。第一,锚杆与预应力锚索不仅结构不同,施工工艺不同,技术要求也不同,尽管有些地方标明了钢筋锚杆和钢绞线锚杆,由于两者差别太大,弄混的地方还是存在,比如规程7.2.2条锚杆的间距1.5m甚至更小的处理方法,显然不适用于
5
锚索;第二,科学技术在发展,求全也不现实,比如玻璃纤维锚杆、加强碳纤维锚杆已有不少工厂在生产,它有许多优良特性,很有使用前景,规程就没有收录;每一个水电站都有闸墩锚固问题,规程也漏掉了;第三,规程是岩土加固工程的法规,技术人员要经常翻看,用起来一定要方便,水利系统的锚索规范用了10多年,是专讲锚索,而且设计与施工分两本,由于用起来比较方便,因此,2004年电力系统也仿照水利系统的的做法,根据本行业的特殊要求分别编制了锚索设计规范和锚索施工规范,同行业的成功经验值得借鉴。俗语说得好:当局者迷,旁观者清。我们抱着对规程负责的精神,把不同的看法提出来,不一定全部正确,仅供编者修编时参考。
参考文献
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2. 闫莫明,徐祯祥,苏自约.岩土锚固技术手册.北京:人民教育出版社.2004.
3. 梁炯鋆.锚固与注浆技术手册.北京:中国电力出版社.1999.
6
范文五:锚杆技术规程
8施工
8.1.1 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施工组织设计。
8.1.2 施工前,应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。 8.1.3在裂缝发育或富含地下水的岩层中进行锚杆施工时,应对锚固段周边孔壁进行不透水性试验。当0.2~0.4MPa压力作用10min后,锚固段周边渗水率超过0.01m3min时,应采用固结注浆或其他方法进行处理。 8.2钻孔
8.2.1锚杆钻孔应符合下列规定:
1锚杆钻孔不得扰动周围地层;
2钻孔前,应根据设计要求和地层条件,定出孔位、做出标记;
3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;
4钻孔轴线的偏斜率不应大于锚固长度的2%;
5锚杆钻孔深度不应小于设计长度,也不宜大于设计长度500mm; 6向钻孔中安放锚杆前,应将孔内岩粉和土屑清洗干净。
8.2.2在不稳定地层中,或地层受扰动导致水土流失而危及附近建筑物或公用设施的稳定性时,宜采用套管护壁钻孔。
8.2.3压力分散型锚杆和可重复高压注浆型锚杆施工宜采用套管护壁钻孔。 8.3杆体制作、存储和安放
8.3.1杆体的制作、存储和安放应符合下列一般规定:
1杆体的制作、存储宜在工厂或施工现场的专门作业棚内进行;
2在锚固段长度范围,杆体上不得有可能影响与注浆体有效粘结和影响锚杆使用寿命的有害物质,并应确保满足设计要求的注浆体保护层厚度。在自由段杆体上应设置有效的隔离层;
3钢筋、钢绞线或钢丝应采用切割机切断; 4杆体制作时应按设计要求进行防腐处理;
5加工完成的杆体在存储、搬运、安放时,应避免机械损伤、介质侵蚀和污染。
8.3.2钢筋锚杆体的制作应符合下列规定:
1制作前钢筋应平直、除油和除锈;
2当HRB钢筋接长采用焊接时,双面焊接的焊缝长度不应小于5d。精轧螺纹钢筋、中空钢筋接长应采用专业联接器;
3沿杆体轴线方向每隔1.5~2.0m应设置一个对中支架,注浆管、排气管应与锚杆杆体绑扎牢固。
8.3.3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油污、锈斑,严格按设计尺寸下料,每根钢绞线的下料长度误差不应大于50mm;
2钢绞线或高强钢丝应平直排列,沿杆体轴线方向每隔1.0~1.5m设置一个隔离架,注浆管和排气管应与杆体绑扎牢固,绑扎材不宜采用镀锌材料。 8.3.4可重复高压注浆锚杆杆体的制作,尚应符合下列规定:
1在编排钢绞线或高强钢丝时,应安放可重复注浆套管和止浆密封装置; 2止浆密封装置应设置在自由段与锚固段的分界处,密封装置两端应牢固绑扎在锚杆杆体上,在被密封装置包裹的注浆套管上至少应留有一个进浆阀。
8.3.5荷载分散型锚杆杆体的制作,尚应符合下列规定:
1压力分散型锚杆或拉力分散型锚杆杆体应先制作成单元锚杆,再有2个或2个以上单元锚杆组装成复合型锚杆;
2当压力分散型锚杆单元锚杆的端部采用聚酯纤维承载体时,无粘结钢绞线应绕承载体弯曲成复合u形,并用钢带与承载体捆绑牢固。采用钢板承载体时,挤压锚固件应与钢板连接可靠;
3在荷载分散型锚杆各单元锚杆的外露端,应做好标记。在锚杆张拉或芯体拆除前,该标记不得损伤;
4承载体应与钢绞线牢靠固定,并不得损坏钢绞线的防腐油脂和外包塑料(pvc)软管。
8.3.6锚杆杆体的存储应符合下列规定:
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。应避免机械损伤杆体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,在使用前必须进行严格检查。 8.3.7锚杆杆体的安放应符合下列规定:
1在杆体放入钻空前,应检查杆体的加工质量,确保满足设计要求;
2安放杆体时,应防止扭压和弯曲。注浆管宜随杆体一同放入钻孔。杆体放入孔内应与钻孔角度保持一致;
3安放杆体时,不得损坏防腐层,不得影响正常的注浆作业;
4全长粘结型杆体插入孔内的深度不应小于锚杆长度的95%,预应力锚杆插入孔内的深度不应小于锚杆长度的98%。杆体安放后,不得随意敲击,不得悬挂重物。 8.4注浆
8.4.1向钻孔内注浆应符合下列规定:
1向下倾斜的钻孔内注浆时,注浆管的出浆口应插入距孔底300~500mm处,浆液自下而上连续灌浆,且确保从孔内顺利排水、排气。
2向上倾斜的钻孔内注浆时,应在空口设置密封装置,将排气管端口设于孔底,注浆管应设在离密封装置不远处;
3注浆设备应有足够的浆液生产能力和所需的额定压力,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。
8.4.2注浆材料应根据设计要求确定,不得对杆体产生不良影响。宜选用砂灰比1:0.5~1:1的水泥砂浆或水灰比0.45~0.50的纯水泥浆,必要时可加入一定量的外加剂或掺合料。
8.4.3注浆浆液应搅拌均匀,随搅随用,并在初凝前用完。严防石块、杂物混入浆液。
8.4.4当孔口溢出浆液或排气管停止排气时,可停止注浆。
8.4.5永久性锚杆张拉后,应对锚头和锚杆自由段间的空隙进行补浆。 8.4.6可重复高压注浆锚杆的注浆尚应符合下列规定:
1 二次注浆材料宜选用水灰比0.45~0.50的纯水泥浆;
2 止浆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 一次常压注浆结束后,应将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净;
4 对锚固体的二次高压注浆,应在一次注浆形成的水泥结石体强度达到5.0 MPa后进行。注浆压力和注浆时间可根据锚固段的体积确定,并分段依次由下至上进行。
8.4.7 浆体强度检验用的试块每30根锚杆不应烧鱼 一组,每组不应少于6个试块。
8.5 张拉和锁定
8.5.1锚杆的张拉和锁定应符合下列规定:
1 锚头台座的承压面应平整,并与锚杆轴向方向垂直; 2 锚杆张拉前应对张拉设备进行标定;
3 锚杆张拉时,注浆体和混凝土台座的抗压强度值应符合表8.5.1 的规定; 4 锚杆张拉应有序进行,张拉顺序应考虑临近锚杆的相互影响;
5 锚杆正式张拉前,应取0.1~0.2轴向拉力设计值N,对锚杆预张拉1~2次,使杆体完全平直,各部位接触紧密;
6 锚杆应采用符合标准和设计要求的锚具。
表8.5.1 锚杆张拉时注浆体和混凝土台座抗压强度值
然后卸荷至锁定荷载设计值进行锁定。锚杆张拉荷载的分级和位移观测时间应遵守8.5.2的规定。
注:Nt-----锚杆轴向拉力设计值。
8.5.3 荷载分散型锚杆张拉时可按设计要求先张拉单元锚杆,消除在相同荷载作用下因自由段长度不等而引起的弹性伸长差,在同时张拉各单元锚杆并锁定。也可按设计要求对各单元锚杆从远端开始顺序进行张拉并锁定。 8.6施工检查
8.6.1 施工中应对锚杆位置,钻孔直径、钻孔深度和角度、锚杆杆体长度和杆体插入长度进行检查。
8.6.2 施工中应对浆液配合比、压力、注浆量和锚杆预应力进行检查。
9 试验
9.1 一般规定
9.1.1 锚杆的最大试验荷载不宜超过 锚杆体极限承载力的0.8倍。
9.1.2 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。 9.1.3 试验用加荷装置(千斤顶、油泵)的额定压力必须大于试验压力。 9.1.4 荷载分散型锚杆的试验易采用等荷载法;也可更具具体工程情况制定相应的试验规定和验收标准。 9.2 基本试验
9.2.1 对任何一种新型锚杆,或锚杆用于未应运过的地层时,必须进行极限抗拔试验。 9.2.2 锚杆极限抗拔试验采用的地层条件、杆体材料、锚杆参数和施工工艺必须与工程锚杆相同,且试验数量不应少于3根,为得出锚固体极限抗拔力,必要时可加大杆体的截面面积。 9.2.3 锚杆极限抗拔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9.2.3的规定。
表9.2.3锚杆极限抗拔的加荷等级和观测时间
注:1、第五循环前加荷速率为100KN/min,第六循环的加荷速率为50KN/min, 2、在每级加荷等级观测时间内,测读位移不应少于3次;
3、在每级加荷等级观测时间内,锚头位移增量小于0.1mm时,可施加下一级荷载,否则应延长观测时间,直至锚头位移增量在2h内小于2.0mm时,方可施加下一级荷载
9.2.4 锚杆极限抗拔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。
9.2.5 锚杆极限抗拔试验结果宜按荷载与对应的锚头位移列表整理,并绘制锚杆荷载-位移(P-S)曲线、锚杆荷载-弹性位移(P-So)曲线和锚杆荷载-塑性位移(P-Sp)曲线(本规程附录E)。
9.2.6 锚杆极限承载力应取破坏荷载的前一级荷载。在最大试验荷载下未达到第9.2.4条规定的破坏标准时,锚杆的极限承载力应取最大试验荷载。
9.2.7 当每组试验锚杆极限承载力的最大差值不大于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,且按95%保证概率计算锚杆的极限承载力。 9.3 蠕变试验
9.3.1 对塑性指数大于17的土层锚杆、极度风化的泥质岩层中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。
9.3.2 锚杆蠕变试验的加荷等级和观测时间应满足表9.3.2的规定。在观测时间内荷载必须保持恒定。
90、120、150、180、210、240、270、300、330、360min记录蠕变量。
9.3.4试验结果可按荷载-时间-蠕变量整理,并绘制蠕变量-时间对数(s-lgt)曲线(本规程附录G)。蠕变率可由下列计算:
Kc=s2-s1/lgt2-lgt1 (9.3.4)
式中 S1—t1时所测得的蠕变量 S2—t2时所测得的蠕变量
9.3.5 锚杆在最后一级荷载作用下的蠕变率不应大于2.0mm对数周期。
9.4验收试验
9.4.1验收试验的锚杆数量不得少于锚杆总数的5%,且不得少于3根。对有特殊要求的工程,可按设计要求增加验收锚杆的数量。
9.4.2 永久性锚杆的最大试验荷载锚杆轴向拉力设计值的1.5倍;临时性锚杆的最大试验荷载应取锚杆轴向拉力设计值的1.2倍。
9.4.3 验收试验应分级加荷,初始荷载宜取锚杆轴向拉力设计值的0.10倍,分级加荷值宜取锚杆轴向拉力设计值的0.50、0.75、1.00、1.20、1.33和1.50倍。
9.4.4 验收试验中,每级荷载均应稳定5~10min,并记录位移增量。最后一级试验荷载应维持10min。如在1~10min内锚头位移增量超过1.0mm,则该级荷载应再维持50min,并在15、20、25、30、45和60min的记录锚头位移增量。 9.4.5 加荷至最大试验荷载并观测10min,待位移稳定后即卸载至0.1Nt,然后加荷至锁定荷载锁定。绘制荷载-位移(p-s)曲线(本规程附录F)。 9.4.6 当符合下列要求时,应判定验收合格:
1 拉力型锚杆在最大试验荷载下所得测的总位移量,应超过该荷载下杆体自由段长度理论弹性伸长值的80%,且小于杆体自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长值;
2 在最后一级荷载作用下1~10min锚杆蠕变量不大于1.0mm,如超过,则6~60min内锚杆蠕变量不大于2.0mm。
11 工程质量检验及验收
11.1 一般规定
11.1.1 锚杆工程竣工后,应按设计要求和质量合格条件验收。 11.1.2 锚杆工程应进行质量检验和验收试验。 11.1.3 对检验不合格的锚杆应进行处理。
11.2 质量检验
11.2.1 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和代用材料试验报告; 3 锚杆浆体强度等级检验报告。
11.2.2 锚杆的抗拔力检验应按本规程第9.4节验收试验的规定进行。 11.2.3 锚杆的质量检验应符合表11.2.3的规定。
11.3.1 锚杆验收试验不合格时,应增加锚杆试件数量。增加的锚杆试件应为不合格锚杆的3倍。
11.3.2 对不合格锚杆,在具有二次高压注浆的条件下应进行注浆处理,然后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%进行锁定。
11.3.3 按不合格锚杆占锚杆总量的百分率推算工程锚杆实际总抗力与设计总抗力的差值,并总抗力的差值,并应按差值增补锚杆予以补偿。
11.4 验收
11.4.1 锚杆工程验收应提交下列文件:
1 原材料出厂合格证,材料现场抽检试验报告,代用材料试验报告,水泥浆(砂浆)试块抗压强度等级试验报告;
2 按本规程附录H的内容和格式提供的锚杆工程施工记录; 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。
11.4.2 锚杆工程验收时,尚应提供下列监测资料; 1 实际测点布置图;
2 锚杆拉力测量原始记录和拉力-时间曲线; 3 变形测量时态曲线。
附录B 中空注浆锚杆结构参数和力学性能
附录C 锚杆类型及其选择
附录H 锚杆施工记录
H.0.1 锚杆钻孔施工记录(表H.0.1)
表H.0.1 锚杆钻孔施工记录
工程名称: 施工单位: 钻孔日期:
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。
H.0.2 锚杆注浆施工记录(表H.0.2)
表H.0.2锚杆注浆施工记录
工程名称: 施工单位: 注浆日期:
注:注浆材料和配合比包括外加剂的名称和掺量。
H.0.3 锚杆张拉和锁定记录(表H.0.3)
表H.0.3 锚杆张拉和锁定记录
工程名称: 施工单位: 张拉日期: