精编制作锚杆抗拉拔试验检测pptPPT课件
146页1、锚杆抗拔力试验检测 授课人 刘文东 锚杆的基本知识与抗拔承载力试验 刘文东2017年1月13日 1锚杆的基本概念 1 1锚杆的概念及应用岩土锚固技术 埋设于岩土体中的受拉杆件 用以将结构物的拉应力传递给深部的稳定地层或加固不稳定的岩土体 形成拉杆与岩土相互作用 共同工作的体系 岩土锚固技术在矿山 交通 建筑 水利水电 军事人防等工程中的应用越来越广泛 按锚固的对象不同 岩土锚固技术有边坡锚固 隧道锚固 大坝锚固 抗浮锚固等 1 1 1锚杆的定义 锚杆是将拉力传递到稳定岩层或土层的锚固体系 它通常包括杆体 由钢筋 特制钢管 钢绞线等筋材组成 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度钢丝束作杆体材料时可称锚索 在岩土锚固中通常将锚杆和锚索统称为锚杆 1 1 2组成锚杆的必备因素 一个抗拉强度高于岩土体的杆体 锚杆内部的一端可以和岩土体紧密接触形成摩擦 或粘结 阻力 锚杆外部的一端能够形成对岩土体的径向阻力 锚杆作为深入地层的受拉构件 它一端与工程构筑物连接 另一端深入地层中 整根锚杆分为自由段和锚固段 1 1 3锚杆作用实质 锚杆作用从表面上看是限制了部分岩土脱离原体 从
2、力学观点上看主要是提高了岩土体的粘聚力C和内摩擦角 实质上是位于岩土体内锚杆与岩土体形成一个新的复合体 这个复合体使得岩土体自身的承载能力大大加强 1 1 4锚杆的基本组成 锚杆主要由锚头 自由段 也称非锚固段 和锚固段组成 如图1 1所示 1 锚头 锚杆外端用于锚固或锁定锚杆拉力的部件 由台座 垫板 锚具 保护帽和外端锚筋组成 2 锚固段 是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域 其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大 增加锚固体的承压作用 将自由段的拉力传至土体深处 3 自由段 是指将锚头处的拉力传至锚固体的区域 其功能是传递拉力 4 锚杆配件 定位支架 导向帽 架线环 束线环 注浆塞等 图1 2为锚索结构示意图 1 台坐2 锚具3 垫板4 支档结构5 自由隔离层6 钻孔7 对中支架8 隔离架9 钢绞线l0 架线环ll 注浆体12 导向帽Lr 自由段La 锚固段 1 1 5锚杆的分类 1 按是否预先施加应力分为预应力锚杆和非预应力锚杆 非预应力锚杆是指锚杆锚固后不施加外力 锚杆处于被动受载状态 预应力锚杆是指锚杆锚固后施加一定的外力 使锚杆处于主动受载状态 2 按锚固形态分为圆柱形
3、锚杆 端部扩大型锚杆和连续球型锚杆 3 按锚固机理可分为有粘结锚杆 摩擦型锚杆 端头锚固型锚杆和混合型锚杆 4 按使用部位分为基坑支护锚杆 边坡支护锚杆 抗浮锚杆 抗倾覆锚杆等 支护锚杆设计角度正常为15 30 抗浮锚杆 抗倾覆锚杆设计角度为90 5 根据锚杆设计使用年限分为临时性锚杆和永久性锚杆 使用年限超过2年的边坡为永久性边坡 否则为临时性边坡 6 根据锚杆周围岩土层性质分为土层锚杆和岩层锚杆 7 根据材质不同分为注浆型和机械预应力锚杆 8 按受力方式分为压力型锚杆和拉力型锚杆 我们检测的对象主要是注浆的拉力型锚杆 目前在基坑加固工程中 广泛采用土钉也是一种较短的粘结型锚杆 它是通过在边坡中埋入短而密的粘结型锚杆 使锚杆与基坑边缘土体形成复合体系 增强其的稳定性 这种锚杆一般适用于土质地层和松散的岩石地层 1 2锚杆支护原理 当锚杆杆体受到外力作用时 拉力首先通过杆体与周边的锚固体之间的握裹力将力传递到锚固体 然后再通过锚固体与周边岩土体之间的粘结力将力传递到周边锚固土层中 1 3锚杆的使用组合 在边坡加固中 锚杆通常与其他支挡结构联合使用 例如 1 锚杆与钢筋混凝土桩联合使用
4、构成钢筋混凝土排桩式锚杆挡墙 排桩可以是钻孔桩 挖孔桩或劲性混凝土桩 锚杆可以是预应力或非预应力锚杆 如下图所示 2 锚杆与钢筋混凝土格架联合使用形成钢筋混凝土格架式锚杆挡墙 锚杆锚点设在格架结点上 锚杆可以是预应力锚杆或非预应力锚杆 如下图所示 3 锚杆与钢筋混凝土板肋联合使用形成钢筋混凝土板肋式锚杆挡墙 这种结构主要用于直立开挖的 类岩石边坡或土质边坡支护 一般采用自上而下的逆作法施工 如下左图所示 4 锚杆与钢筋混凝土板肋 锚定板联合使用形成锚定板挡墙 这种结构主要用于填方形成的直立土质边坡 如下右图所示 5 锚杆与钢筋混凝土面板联合使用形成锚板支护结构 适用于岩石边坡 锚板可根据岩石类别采用现浇板或挂网喷射混凝土层 6 预应力锚索与抗滑桩联合使用形成预应力锚索抗滑桩结构 2 锚杆的设计 2 1基本原则当对支护结构变形量容许值要求较高 岩层边坡施工期稳定性较差 土层锚固性能较差 采用了钢绞线和精轧钢时 宜采用预应力锚杆 但预应力作用对支承结构的加载影响 对锚固地层的牵引作用以及相邻构筑物的不利影响应控制在安全范围之内 设计的锚杆必须达到所设计的锚固力要求 防止边坡滑动剪断锚杆 锚
5、杆选用的钢筋或钢绞线必须满足有关国家标准 特别是预应力钢绞线 除了满足Gl3 T52245标准外 还必须获得IS09002国际质量认证 非预应力锚杆长度一般不要超过l6m 单锚设计吨位一般为l00 400kN 最大设计荷载一般不超过450kN 预应力锚杆 索 长度一般不要超过50m 单束锚索设计吨位一般为500 2500kN 最大设计荷载一般不超过3000kN 预应力锚索的间距一般为4 10m 进行锚杆设计时 选择的材料必须进行材性试验 锚杆施工完毕后必须对锚杆进行抗拔试验 验证锚杆是否达到设计承载力的要求 同时对于遇到的大型滑坡在采用预应力锚索加固后必须进行至少一年的位移监测 2 2锚杆的选型 在边坡锚杆加固中要选择合理的锚杆型式 必须结合被加固边坡的具体情况 根据锚固段所处的地层类型 工程特征 锚杆承载力的大小 锚杆材料 长度 施工工艺等条件综合考虑进行选择 下表给出了土层 岩层中的预应力和非预应力常用锚杆类型的有关参数 可供边坡锚杆加固选型使用 2 3锚杆锚筋的设计 在确定出锚杆轴向设计荷载后 需要对锚杆进行结构设计 结构设计的第一步就是根据锚杆轴向设计荷载计算锚杆的锚筋截面 并
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