CECS 22-2005（条文说明） 岩土锚杆(索)技术规程.pdf

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1、中国工程建设标准化协会标准岩土锚忏（索）技术规程CECS 22 : 2005 条文说明目次l总则（6 3) 3 调查和勘察（6 4) 3. 2调查川的3. 3 勘察（6 4) 3.4 专项技术研究的4 锚杆类型及其选择.（6 6) 4. 1 注浆型和机械型预应力锚杆刊们4. 2 拉力型和压力型顶应力锚杆( 6 6) 4. 3 荷载分散型锚杆们4. 4 全长粘结型锚杆刊7)5 可拆芯式锚杆“门4.6 树脂卷和快硬水泥卷错杆刊7)4. 7 中空注浆锚杆（68)4.8 摩擦型锚杆“们4.9 锚轩选型( 6 9) 5材料.( 7 0) 5. 1 一般规定( 70) 5. 2 杆体材料( 7 0) 5.

2、3 水泥系注浆材料（7 1 ) 5. 5 承载体（7 1 ) 5.6 锚头材料( 7 2) 6防腐.（7 3) 6. 1 一般规定( 7 3) 6. 2 防护等级和要求（7 3) 6. 3 锚固段防腐保护（7 3) 61 6.4 自由段防腐保护（73)6. 5 锚头防腐保护（7 4) 7设计.( 7日7. 1 一般规定( 7日7.2 锚杆设置口5)7. 3 锚杆的安全系数（7 7) 7.4 杆体和错固体截面f仔们7. 5 铺固段长度仔们7. 6 自由段长度 7. 9 初始预应力 7. 10 铺固结构稳定性川8施工（8 8) 8. 1 一般规定们8. 2 钻孔（88)8. 3 杆件制作、存储及安

3、放（8 9) 8. 4 注浆（9 0) 8. 5 张拉和锁定( 9 0) 9试验9. 1 一般规定( 9 3) 9. 2 基本试验( 9 4) 9.3 蠕变试验的9.4 验收试验( 9 7) 10 监测和维护管理.( 9 8) 10. 1 一般规定刊们10.3 预应力锚杆拉力长期监测们10.5 监测信息反馈和处理的11 工程质量检验及验收.(100) 11. 2 质量检验.: .（刊的11. 3 不合格锚杆处理（刊的 62 1总则1. 0. 1、1.0. 2 自中国工程建设标准化协会标准土层锚杆设计与施工规范CECS22: 90颁布以来，我国的岩土铺固工程得到了迅速发展。其应用领域和应用规模日

4、趋扩大，岩土铺固的新材料、新结构和新技术不断涌现，原有的土层锚抨设计与施工规范已不能适应岩土锚固工程建设的需要，故对土层铺杆设计与施工规范进行修订十分必要。鉴于岩石锚杆和土层锚杆的设计与施工，就其设计原则、材料选用与施工工艺来说，基本上是相同的。而且，某些边坡或基坑工程所需铺固的对象既有岩石又有土层，因而这次规范修订时将岩土锚忏统一包容于本规程之中，以更有利于满足工程建设的需要。 63 3 调查和勘察3.2调查3.2. l 调查铺抨工程周围土地利用与规划情况的目的之一，是为了避免由于锚抨占用用地红线以外区域可能对周边项目造成影响，并可能涉及法律问题，决定永久性锚杆能否采用，或临时性锚杆是否需考

5、虑拆除。3.2.2 锚杆工程以往的挖、填方情况影响地层应力历史和锚固地层的性状与稳定性；临近的建筑物会对锚固结构形成附加荷载，因而对锚固结构的变形和安全度要求更高P地下结构和埋设物可能对锚杆施工造成障碍，应提出保护要求，避免可能产生的破坏和污染。因而，将上述几种情况列入了调查范围。3.3勘察3.3.2 岩土工程勘察主要为锚杆工程设计提供下列参数和条件z1 锚固结构承担的土压力和水压力；2 锚固地层的抗剪强度；3 锚圄结构变形和整体稳定性的计算参数；4 锚杆的防腐保护设计条件；s 锚杆施工的可行性及施工方法选择。3.4 专项技术研究3.4.l 对特殊地层和新型锚抨，除常规的地层调查外，还应进行锚

6、杆适应性试验或锚杆性能综合试验，以确定锚杆在特殊地层中的适应性和长期可靠性。特殊地层是指严重影响锚忏和锚固结构的力学稳定性和化学稳定性，以及施工特别困难的地层。例如，膨胀性地层、湿陷性地层、含承压水土层和强腐蚀性地层等。专项技术研究般包括下列几项内容：1 锚杆综合性能，包括锚杆极限抗拔力、预应力损失、蠕变性能等；2 锚杆施工的可行性，确定施工工艺和必要的技术措施：3 锚杆防腐保护体系的有效性z4 锚杆的经济指标。 65 4 锚杆类型及其选择4.1 注集型和机械型预应力锚杆4. 1. 1 预应力锚杆有许多优点，例如，在其安设后能及时主动提供有利于岩土体和结构物稳定的抗力，有效抑制开挖地层的变形；

7、显著提高地层软弱结构面或潜在滑裂面的抗剪强度；改善岩土体的应力状态；通过张拉工序可靠的检验锚杆的承载力，确保锚杆质量等，因而其应用领域极为广泛。近年来，随着钻孔技术和高强钢绞线的发展，高承载力（锚杆设计拉力大于lOOOOkN）和超长（长度达130m）的预应力锚杆已得到成功应用。该类锚杆特别适用于要求锚杆承载力高、变形小和需要锚固于地层深处的工程。预应力锚杆又可分为注浆型和机械型两种，两者的主要区别是锚固方式。注浆型预应力锚杆应用最广泛，而机械型预应力锚杆则用于需在开挖后立即提供初始预应力的工程或抢险加固工程。4.2 拉力型和压力型预应力锚杆4. 2. 1 拉力型锚杆的主要特点是锚杆受力时锚固段

8、浆体受拉并通过浆体将拉力传递给周围地层。这种锚杆结构简单，是目前使用最广的类型，特别在坚硬或中硬岩体中使用，效果良好。4.2.2 压力型锚杆的主要特点是利用承载体使锚杆受力时锚固段浆体受压，并通过浆体将拉力传递给周围地层。这类锚杆的防腐性能较好，但由于注浆体承压面积受到钻孔直径的限制，因而不可能得到高承载力的锚抨。4.3 荷载分散型锚杆4. 3.1、4.3.2拉力分散型和压力分散型锚杆工作时能充分利用 66 地层固有强度，其承载力随锚固段长度增加成比例提高，是目前在软岩和土体锚固工程中推广使用的锚杆。4.4 全长粘结型锚杆4.4. 1、4.4.2安设于地层中的非预应力锚杆，当地层变形后依靠杆体

9、自身强度发挥抗拉和抗剪作用，是一种被动型锚杆，其控制地层和结构物变形的能力较差。目前主要应用于容许开挖地层有一定变形的隧道和边坡支护工程，非预应力锚杆的长度）般比预应力锚杆要短。4.5 可拆芯式锚杆4.5. 1、4.5.2随着城市用地日趋紧张，相关法律的完善和保护自身利益意识的增强，锚杆芯体的拆除将成为城市建筑群密集地区锚杆使用的前提。结合我国北京、深圳和台湾地区采用可拆芯式锚杆的实践经验，第4.5. 2条规定宜采用无粘结钢绞线绕承载体弯曲成U形的压力分散型铺忏，作为可拆芯式锚杆。4.6 树脂卷和快硬水泥卷锚杆4.6. 1 4.6.3 快硬水泥卷锚杆是将预先浸水的快硬水泥卷送入孔底后，随即插入

10、杆体，杆体外端连接搅拌装置，搅拌3060s,1. 0 2. Oh后即可进行张拉，抗拔力可大于45kN（钻孔直径为4042mm）。用合成树脂卷固定锚杆的优点有z合成树脂与坚硬岩石间的粘结力比水泥浆与岩石间的粘结力大23倍p凝结时间短，一般为数分钟至数小时；此外树脂具有抵抗腐蚀和冲击动力影响的良好性能。其缺点是戚本较高。这两种锚杆的共同特点是在锚杆安装后很短时间内即可施加预应力，铺固质量得以保证，并能显著提高铺固效应。对于永久性铺杆，从防腐保护考虑，这两种锚杆可在张拉后对杆体与孔壁间的空隙内灌注水泥浆，也可在向孔内安放快凝型树脂卷或快硬型水泥卷的同时，在非锚固段安放缓凝型树脂卷或水泥卷。树脂卷锚杆

11、与快硬水泥卷锚杆在我国煤矿巷道支护工程中得到了广泛应用。近年来，也开始用于大型水电站洞室顶拱支护，并取碍了良好效果。4. 7 中空洼浆锚杆4.7.2 普通中空钢管注浆锚杆的特点是：先插杆，后注浆，浆液通过中空铜管由锚杆底端向锚杆头部流淌，能保证注浆饱满；可在狭小的空间，通过连接套接长杆体而施工长度大于lOm的锚杆；借助对中器，杆体被均匀的和有足够厚度的水泥浆保护层包裹，因而这种锚杆具有良好的锚固效应和耐久性。目前该种锚杆已在隧道工程中获得广泛应用，尤其对地下工程的顶部支护，若采用传统的普通砂浆锚杆，由于灌浆饱满度难以保证，锚杆的锚固效应与耐久性均受到较大影响。因而本条规定普通中空钢管锚杆特别适

12、用于位于地下工程顶部的中长锚杆。4.7.3 钢质涨壳中空钢管注浆锚杆，除具有普通中空钢管注浆锚杆的优点外，更主要的是能在锚杆安装后通过钢质涨壳锚固件张开立即提供60150kN的初始预应力，从而能及时有效地控制围岩松动变形，并促使在锚固范围内的围岩形成压应力环，进一步提高锚杆对围岩的加固作用和工程稳定性。4.8 摩擦型锚杆4.8.1、4.8.4缝管锚杆与水胀式锚杆均为与钻孔岩壁直接接触的钢管状锚杆，依赖锚杆全长与岩石的摩擦力而产生锚固作用。该类锚杆的工作特点是z能对围岩施加三向预应力；锚杆安装后能立即提供支护抗力，有利于及时控制围岩变形F锚杆处于挤压膨胀或呈现剪切位移的围岩条件以及承受爆破冲击作

13、用等工作条件时，其锚固力均会随时间而增长。该类锚杆的缺点是铜管直接与 68 岩层接触，耐久性较差，因而本条规定这两种摩擦型锚杆宜用于软弱破碎或塑性流变岩层，且服务年限小于10年的地下工程支护或初期支护。缝管锚杆与水胀式锚杆在我国矿山软岩巷道支护中应用较广。4.9锚杆选型4.9. 1、4.9.2锚杆的选型十分重要。这两条给出的锚杆类型及其适用条件（本规程附录。，是根据各类锚杆的工作特性和长期的使用经验提出的，可供设计选用参考。 69 5材料5.1 般规定5. 1. 1 铺杆材料和部件应满足锚杆设计的物理力学指标和构造要求，还应具有足够的化学稳定性。5. 1. 2 锚杆材料和部件均应提供质量证明材

14、料，主要部件还应进行试验验证。5.2杆体材料5. 2.1 钢绞线具有高强度、低松弛的特点，与钢筋相比可大量节省钢材，且便于运输和现场施工。此外杆体张拉时弹性位移大，受地层徐变和锚固结构变形产生的预应力损失和拉力变化小，是理想的预应力锚杆杆体筋材。环氧涂层钢绞线具有良好的耐腐蚀性能，国际上已非常成熟，工程应用已很普遍。美国PTI（岩层与土层预应力锚杆的建议中明确提出，不在锚杆中使用元环氧涂层的钢绞线。国内已开始批量生产，产品标准依据ASTM标准A882环氧涂层7丝预应力钢绞线标准规范。环氧涂层钢绞线成本较高，与浆体粘结后蠕变变形较大。杆体材料也可采用高强钢丝。高强钢丝宜采用冷拔碳素钢丝，并经处理

15、消除残余应力。纤维增强材料是一种新型的杆体材料，具有良好的防腐性能。纤维增强材料由多股连续纤维与树脂复合而成，包括玻璃纤维增强塑料筋（GFRP）、炭纤维增强塑料筋（CFR酌，以及芳纶纤维增强塑料筋（AFRP）等。5. 2. 2 精轧螺纹钢筋强度高于普通钢筋，连接构造简单，锚固性能可靠。环氧涂层钢筋可作为防腐设计锚杆材料，其涂层厚度直 70 接影响钢筋的锚固性能，产品质量应符合现行行业标准环氧树脂涂层钢筋JG3042的规定。5.3 水泥系注浆材料5.3. 1 对于硫酸盐腐蚀地层和地下水环境的工况，可采用抗硫酸盐水泥；有早强要求时，宜采用早强硅酸盐水泥；由于铝酸盐水泥水化热高、硬化快，不利于稳定注

16、浆，浆体易开裂，不利于抗腐蚀，故只可用于短期试验锚杆。5.3.2根据行业标准、属凝土拌合用水标准JGJ63 89，水的pH值不得小于4.0，不溶物应小于2000mg/L，可溶物应小于2000mg/L，氯化物（以Cl离子计）应小于350mL/L，硫酸盐（以so4计）应小于600mL/L，硫化物（以S2计）应小于lOOmg/L，采用待拌检验水与蒸馆水配制的浆体，28d抗压强度比不得低于90%。5.3.4 外加剂使用时必须慎重，应充分考虑地层和地下水成分，以及水泥特性及其适应性。水泥浆中氯化物、硫酸盐、硝酸盐总量不得超过外加剂重量的0.1%。采用外加剂还必须通过试验确认，不得影响浆体的强度和粘结性能

17、，以及杆体的耐久性。同时使用两种以上外加剂时，应进行外加剂兼容性试验。s.s承载体S.S.3 国内冶金部建筑研究总院等单位开发的可拆芯式压力分散型锚杆，采用了高分子聚醋纤维增强模塑料承载体，具有耐腐蚀、高强高韧性的特点，其主要技术性能见表1。表1高分子骤醋纤维增强模塑料承载体主要技术性能弯曲强度抗冲击强度抗压强度吸水率绝缘电阻热变形项目24h,23 (MPa) (kJ/m) (MPa) (0) （(%) 技术1012 1014 二三85二主23注11050%和相对密实度D,. j. . 、. - 、0o 5 10 15 20 25 铺固长度（m)图5硬粘土中锚杆锚固长度与综合有效因子关系曲线在

18、北京昆仑公寓基坑锚固工程中，曾对粘质粉土、粉质粘土中不同铺固长度锚杆的粘结强度进行测定，其结果列于表7。 82 褒7不同铺圄长度对地层与注浆体间粘结强度的影响地层条件铺固段长度（m)地层与注浆体间的粘结强度（kPa)18 54 61 粉质粘土8 91 98 19 77 81 粘质粉土8 124 127 从锚杆荷载传递机制出发，国内外普遍认为，当锚杆锚固长度超过一定值（与岩土介质的弹模有关）后，锚杆承载力的提高极为有限，甚至可忽略不计，因而国外的一些锚杆规范均规定了适宜的锚固段长度（表的。本条对锚杆锚固段长度的限制，基本上与国外相关标准的规定一致或接近。褒8固外锚轩规程规定的铺杆锚固段长度国名组

19、织名规程建议的锚抒铺团长度英国BSHDD81) 3m以上，lOm以下国际预应力混凝土协会FIP 3m以上，！Om以下钢绞线：4.5!Om 美国PTI一1996钢筋：3！Om日本JSF,DI-88 3m以上，！Om以下瑞士SN 533-191 在砂性士和岩石中47m7.6 自由段长度7.6.2 若锚杆自由段长度过短，则对锚杆施加初始预应力后，锚杆的弹性位移较小，一旦锚头出现松动等情况，可能会造成较大的预应力损失，故本条规定，锚杆的自由段长度不应小于5.Om.在下列情况下，往往需要更长的自由段长度z锚固段穿入临界破裂面至少1.5m; 将铺固段选在合适的地层内；保证锚杆、被锚固结构物和地层的稳定性。

20、 83 7.9 初始预应力7.9.2 基坑工程特别是软土中的深基坑工程，常采用预应力锚抨背拉护坡桩（墙）的支护结构。护坡桩墙结构常发生一定量的位移。护坡桩墙的位移必然进一步张拉锚杆，导致铺杆初始预应力上升。天津某深lOm的基坑工程，当地下连续墙顶端位移达69cm时，测得的锚杆应力增高值竟为初始预应力值的35%50%。因而本条规定，在容许地层和被锚固结构产生一定变形的工程，锚忏初始预应力值（锁定拉力）宜为锚杆拉力设计值的o.750.90倍。7.10 锚固结构稳定性7. 10.2 锚固结构内部稳定性验算采用Kranz法。1 单排锚杆支撑时内部稳定性验算（Kranz法）。采用Kranz法如图6所示。

21、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be线为深部滑动钱，再通过c点垂直向上作直线cd，这样abed块体上除作用有自重W外，还作用有E.、E1和Q。当块体处于平衡状态时，可利用力多边形求得b R 一坦才R E, Eb w b (a）单元体平衡时受力分析(b）力多边形图6锚杆沿深层滑动面稳定性验算 84 锚杆承受的最大拉力Rmax，其水平分力与设计水平力之比为安全系数。一般应确保该安全系数为1.2 1. 5。铺杆最大拉力的水平分力Rh,max，也可根据图7所示的力平衡关系按下式求得（砂地层时，c=O):E,h = W- CE.h - E1h) tgOtg忡O)R _ E.h-

22、E1h+E,h h,max -1十tg.tg忡O)W一深层滑动线上的土重；E.挡土结构上端至挡土结构假设支点间所受的主动土压力；E1一假设的锚固壁面上所受的主动土压力；价一一土的内摩擦角p。一深层滑动线的倾角z8一一墙与土间的内摩擦角pg一一锚杆倾角。E.,-E队R (2) (3) 式中R.,.,t伊tgf中4E血-8 R 8 E, 、“2问l唱问丫KE 85 力多边形几何关系图7w 2 多排锚忏支撑时内部稳定性验算（Kranz）法。如图8所示，上排锚杆铺固体在下排锚杆锚固体滑动模体的外侧，滑动面be的倾角比下排铺杆滑动面bf的倾角大（8182）。此时，安全系数可由下式求得zm-R M一R一川

23、-P 一F (4) F _R川Hbl手主一. 0(2h) (5) F _ Rh(bc),max b1c -Po(lh十Poc2h(6) F _ Rh(b0,max bl- Pooh+ PoZhl (7) fJ，q j b （功力系平衡 86 b (b）力系平衡M阳盘2E12 。2W2 (c）力多边形几何关系图8双排锚杆支承公式（4）和（5）如能满足，则可确认公式（7）更为安全。 87 8施工8. 1一般规定8. 1. 1 锚杆的施工具有很强的隐蔽性，科学、合理、有序地组织锚杆施工，对确保锚固工程的质量影响很大，因此，锚杆施工前应充分核对设计条件、地层条件、环境条件，制定详细的施工组织设计。施工

24、组织设计应对错杆施工的主要环节（钻孔，杆体制作、存储及安放，注浆，张拉与锁定）有明确的技术要求，确定施工方法、施工材料、施工机械、施工程序、质量管理、进度计划、安全管理等事项。8. 1. 2 为确保锚杆的质量，在施工前一定要对锚杆原材料和施工设备的主要性能指标进行检查，包括水泥、杆体、锚具、防腐等材料，并按本规程第5章要求采样检查其力学性能，当发现与设计要求不符时，应及时采取补救措施或进行更换调整。8.1. 3 为保证锚固段浆体的质量，在裂隙发育、空洞贯通以及存在渗流和承压水的岩层中施工铺杆时，应对锚固段周边孔壁进行不透水性试验，其主要目的是防止浆液流失。参考奥地利锚杆规范(B-4455）和我

25、国水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL6294规定的锚固段地层固结注浆标准，本条规定，在o.2 0.4 MP a压力下，锚固段全长在lOmin内渗水率超过0.Olm3 /min 时，应进行固结注浆，或采取其他措施。8.2钻孔8.2. 2 套管护壁钻孔是指必须采用套管跟进护壁的钻孔方式。套管护壁钻孔对钻孔周边扰动小，可有效防止钻孔时的塌孔现象，有利于保证注浆饱满度和注浆质量，提高孔壁地层与注浆体的粘 88 结强度。因而本条规定，在不稳定地层或地层扰动会引起水土流失，危及邻近构筑物安全使用时，应采用套管护壁钻孔。8.2.3 由于压力分散型和可重复高压注浆型锚杆构造特殊，不容许钻孔时泥砂、石屑残留于钻

26、孔内，因而在土层中施工这两种锚杆时，应采用套管护壁钻孔。当成孔质量较高、洗孔干净时，也可采用元套管护壁钻孔。8.3 杆件制作、存储及安肢8.3. 1 规范铺杆杆体的制作、存储及安放，是为了保证锚杆杆体的加工满足锚杆使用功能和防腐要求。8.3.2 本条规定钢筋锚杆的制作应预先调直、除油、除锈，是为了满足钢筋与注浆材料的有效粘结。钢筋接长可采用对接、锥螺纹连接、双面焊接，精轧螺纹钢筋和中空筋材的接长必须采用等强度连接器。沿杆体轴线方向设置对中支架，主要是为了使杆体处于钻孔中心，并保证杆体保护层厚度满足设计要求。8.3.3 钢丝、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。由钢

27、丝、钢绞线组成的锚杆杆体通常在平台上组装，以有利于每根钢丝、钢绞线按一定规律平直排列。8.3.4 可重复高压注浆锚杆杆体主要由钢绞线、可重复注浆的套管、注浆枪、止浆密封装置等组成。可重复注浆的套管通常采用PVC塑料管，沿其轴线方向每隔0.5m左右设有一个进浆间。一次注浆和高压注浆均通过进浆阔实现。止浆密封装置设在自由段与锚固段的分界处，目的是将铺固段端部封闭，为锚固段的高压注浆创造条件。8.3.5 荷载分散型锚杆包括拉力分散型和压力分散型锚杆，压力分散型锚杆的单元锚杆的端部可采用高分子聚醋纤维增强模塑料承载体或铜板承载体。采用高分子聚醋纤维增强模塑料承载体时，无粘结钢绞线通常绕承载体弯曲成U形

28、，采用铜板承载体通常采用锚板和挤压锚固件。 89 8.4注浆8.4.2 水泥浆或水泥砂浆的配合比直接影响浆体的强度、密实性和注浆作业的顺利进行。水灰比太小，可注性差，易墙管，常影响注浆作业正常进行；水灰比太大，浆掖易离析，注浆体密实度不易保证，硬化过程中易收缩，浆体强度损失较大，常影响锚固效果。8.4.3 注浆浆液停放时间不得超过浆液的初凝时间，通常要随注随搅。8.4.5 对永久性锚杆锚头与锚杆自由段间的空隙必须进行补浆，目的是使自由段杆体有效防腐。已有的调查结果显示，锚头附近（离自由段I.Om处）的杆体是腐蚀多发区。8.4.6 可重复高压注浆锚忏的注浆工艺较复杂，注浆管的直径较小，所需的浆液

29、宜为水灰比较大的纯水泥浆。根据已有工程经验，本条规定高压注浆应在一次注浆后当水泥结石体强度达到5.。MP a时进行，强度过高或过低都难以实现高压劈裂注浆。8.5 张拉和锁定8.5. 1 锚杆张拉和锁定是锚杆施工的最后一道工序，也是检验锚杆性能最直观的方式。对张拉预紧、锚具的选型等方面进行控制，可满足锚杆张拉的要求。正式张拉前，取0.10.2倍设计拉力值对各钢绞线预紧十分重要，有利于减缓张拉过程中各钢绞线的受力不均匀性以及减小锚杆的预应力损失。8.5.2 锚杆超张拉是为了补偿张拉时锚夹片回缩引起的预应力损失。锚杆锁定后预应力变化一般不应超过锚杆设计拉力值的10%。超出此范围时，为了满足设计要求的

30、性能，必须采取措施进行调控。对预应力损失可采取补偿张拉的方式，即实施二次张拉。以我国上海太平洋饭店深基坑土铺工程为例，在一次张拉后5d内，锚杆预应力值由526kN降至461kN，预应力损失达12.4%。 90 随后补偿张拉至545kN，补偿张拉后7d内预应力值降至520kN,仅损失4.6%。如果预应力增值超过锚杆设计拉力值的10%，则放松后重新张拉以调低预应力值。因此，对需调整拉力的永久性锚杆，锚头应设计成可进行补偿张拉的型式，而不能用混凝土封死。8.5.3 荷载分散型铺杆的张拉锁定有两种方式，即等荷载张拉和等位移张拉。通常采取等荷载张拉方式。以由四个单元锚杆组成的压力分散型锚杆为例，该铺杆具

31、有4个单元锚杆。具体的等荷载张拉工艺如下：1 荷载、位移计算。(1）每个单元锚杆所受的拉力孔，由下式计算：p, Pn 式中pd一一铺杆拉力设计值（N);n一一单元锚抨数量（个）；(2）每个单元锚杆的弹性位移量（mm），由下式计算：PnL. S; E玉式中L; 每个单元铺杆的长度（mm);E.一一钢绞线的弹性模量（N/mm2）。A.一一每个单元锚杆钢绞线的截面积（mm2）。(3）各单元锚杆的预加荷载丑，由下式计算g(8) (9) P,=P;-1 +(i-l)Pn-P,-1 主二i二主(i=2,3,4) S，一1(10) 2 张拉步骤。(1）将张拉工具锚夹片安装在第一单元铺杆的钢绞线上，张拉至张拉

32、管理图上荷载P2（图9、图10）。(2）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R; (3）在张拉工具锚夹片仍安装在第、二单元锚抨钢绞线的基础上，将张拉工具铺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R; (4）在张拉工具锚夹片仍安装在第一、二、三单元铺抨铜绞线的基础上，将张拉工具锚杆的钢绞线上，继续张拉至张拉管理图上的组合张荷载Pm;(5）各单元锚杆组合张拉至设计拉力值或锁定拉力值。张拉长度自由段长度l L, I L, I 锚固长度Lm 口N l1liv- N口14 口NL才度一肌一世陆一附

33、一壶，一锚一错了LE仨单3囚一第一第二单元锚杆长度L,第一单元铺抒长度L图9荷载分散型铺杆长度示意张拉荷载P(kN) 设计拉力P1量4xP. 3xP. 2xP. 1R 位移sl S, I 3 l s, 1 S1 ! 图10张拉管理P1=0 92 9试验9.1一般规定9.1. 1 锚杆试验的主要目的是确定铺固体与岩土体的摩阻强度和验证锚杆设计参数和施工工艺的合理性，因而锚杆的破坏应控制在锚固体与岩土体间。本条规定是为了避免锚杆的破坏由预应力筋极限拉力不足引起。通常，预应力筋的设计是可控因素，视具体试验目的不同，可适当增加预应力筋的截面面积。9. 1. 2 锚杆试验一般采用油压表读数或专用测力计计

34、量荷载，采用百分表、千分表或位移传感器计量位移，采用秒表记录时间。所选用计量仪器的精度，必须满足试验要求。9. 1. 3 锚杆试验和加荷装置一般采用电动高压油泵和空心千斤顶，加荷装置的额定压力和精度应满足试验要求和保证安全。9. 1. 4 荷载分散型锚杆包括压力分散型锚杆和拉力分散型锚杆，是近年来工程应用日趋增多的锚杆类型。由于其单元锚杆的自由段长度不同，在相同荷载作用下，各个单元铺杆的位移不同，采用常规的试验方法是不适宜的。目前，该类型锚杆的试验有两种方法：对每个单元锚杆单独进行常规铺杆试验，铺杆的试验结果由若干个单元铺杆的试验资料组成；在条件许可的情况下，采用多个同步千斤顶完成锚杆试验。在

35、设计拉力条件下，计算由单元锚杆在相同荷载作用下因自由段长度不等引起的弹性伸长差，依次对各个单元锚杆（从自由段长度最大的）进行预先张拉以消除上述影响，然后按常规试验方法进行试验（详见第8.5.3条说明）。北京中国银行总行大厦深基坑支护工程、日本KTB工法都是按此方法进行锚杆试验的。 93 9.2基本试验9.2. 1 铺杆基本试验是铺杆性能的全面试验，目的是确定锚杆的极限承载力和锚杆参数的合理性，为锚杆设计、施工提供依据。新型铺杆或已有锚杆用于未曾应用过的地层时，由于没有任何可参考或借鉴的资料，规定均应进行基本试验。只有用于有较多锚杆特性资料或锚固经验的地层时，才可以不做基本试验。9.2.2 鉴于

36、岩土层条件的多变性，为了准确地确定锚杆的极限承载力，本条对试验锚杆的数量以及结构参数和施工工艺作了规定。但需指出，这是对同一种地层而言的，若同一工程有不同的地层条件，则应相应的增加基本试验锚杆组数。美国、德国、英国有关标准规定的锚杆基本试验数量为3根。9.2.3 基本试验对锚杆施加循环荷载是为了区分锚杆在不同等级荷载作用下的弹性位移和塑性位移，以判断锚杆参数的合理性和确定锚杆的极限拉力。国外有关规范规定的锚杆基本试验加荷等级与观测时间见表9、表10和表11。裂各国基本试验分级加荷鼓值国名初始荷载值德国0. lPy 法国。美国o. 05Pd 日本O. 20Pd 注：Py一一预应力筋的屈服荷载gp

37、d一一锚杆的设计荷载。 94 第一次加荷值o. 20Py o. 15Py o. 25Pd o. 20Pd 各次加荷增值0. 15Pr o. 15Py o. 25Pd o. 20Pd 表10英国地层锚杆标准草案建议的荷载地量和观测时间荷载增量A.fpu%)观测第一第二第三第四第五第六第七、八时间循环循环循环循环循环循环循环(min) 5 5 5 5 5 5 5 5 10 20 30 40 50 60 70 5 15 25 35 45 55 65 75 5 20 30 40 50 60 70 80 15 15 20 30 35 40 45 50 5 10 10 15 20 25 30 35 5 5

38、 5 5 5 5 5 5 5 注：fpu预应力筋的极限抗拉强度。褒11德国DIN4125永久锚杆基本试验荷载分级和观测时间荷载水平观测时间（h)初始街载o.lP, 粗糙土细粒土0. 3P, 0.25 0.5 o. 45P, 0. 25 0.5 0. 60P, 1. 0 2.0 o. 75P, 1. 0 3.0 0. 90P, 2. 0 24.0 注：P,锚杆预应力筋的屈服强度，在每级加荷后，荷载应退至初始荷载。9.2.4 铺杆破坏指锚固体与周围岩土体发生不容许的相对位移或锚杆杆体破坏等，锚杆丧失承载力的现象。当设计对锚杆总位移有限制时，还应满足总位移的要求。9.2.5 试验报告应将试验得出的荷

39、载位移值绘制成曲线。其他国家的锚杆规范对此都作了同样的规定。同时，报告应详细描述岩土层性状、注浆材料和配合比、注浆压力、锚杆参数、施工工艺、 95 试验荷载、锚头位移和试验中出现的情况。9.2.6 预应力筋的理论弹性伸长t:.S要由下式计算：t:.S= fb_ EA 式中p 荷载；L1 自由段长度；E 弹性模量；A一一预应力筋截面面积。对试验得出的弹性位移作出规定是为了验证自由段长度和锚固段长度是否与设计基本相符。若超出这个范围，说明锚固段长度与设计要求相差太多，将直接影响试验结果的准确性，不能真实地考核锚杆的质量和承载力的储备。其他国家的规范对此也作了同样的规定。9.3蠕变试验9. 3.1

40、岩土锚忏的蠕变是导致锚杆预应力损失的主要因素之一。工程实践表明，塑性指数大于17的土层、极度风化的泥质岩层，或节理裂隙发育张开且充填有粘性土的岩层对蠕变较为敏感，因而在该类地层中设计锚杆时，应充分了解锚杆的蠕变特性，以便合理地确定锚杆的设计参数和荷载水平，并且采取适当措施，控制蠕变量，从而有效控制预应力损失。国外铺杆规范对此都作了相应的规定。9.3.2、9.3.3国内外的研究资料表明，荷载水平对锚杆蠕变性能有明显的影响，即荷载水平愈高，蠕变量越大，趋于收敛的时间也越长。本条主要是参照美国铺杆规范关于蠕变试验的有关规定，并结合我国的工程实践规定了锚杆蠕变试验的加荷等级和观测时间。锚杆的蠕变主要发

41、生在加荷初期，因而规定了加荷初期应多次记录锚杆的蠕变值。9.3.4、9.3.S蠕变率是锚杆蠕变特性的一个主要参数。它表明 96 蠕变的变化趋势，由此可判断锚杆的长期工作性能。蠕变率是每级荷载作用下，观察周期内最终时刻蠕变曲线的斜率。如最大试验荷载下，锚杆的蠕变率为2.Omm对数周期，则意味着在30min至50年内，锚杆蠕变量达到12mm。9.4验收试验9.4. 1、9.4.2横奸验收试验是对锚杆施加大于设计轴向拉力值的短期荷载，以验证工程锚杆是否具有与设计要求相近的安全系数。目前收集到的最大试验荷载ptmax值列于表12。验收试验时锚杆数量的规定，是参考国外有关规定并结合我国的实践经验而提出的

42、，目的是及时发现设计、施工中存在缺陷，以便采取相应的措施加以解决，确保锚杆的质量和工程安全。表12工程锚杆的最大试验荷载P1,mox永久锚杆IP, mox=l. 20 l.50Pd Pd=0.70川临时锚杆I Pt,mox = 1. 15 1.25Pd Pd仇70川SP,P，川O1.OOPy 注zP，一一杆体极限拉力；Pr杆体屈服荷载gpd一锚杆设计荷载。9.4.3 9.4.5 验收试验的加荷等级和各等级荷载下的观测时间，是参照国外锚杆规范和我国工程实践制定的。9.4.6 本条规定了锚杆验收的合格标准。若测得的弹性位移远小于相应荷载下自由段杆体理论伸长值的80%，则说明自由段长度小于设计值，因

43、而当出现锚杆位移时将增加锚杆的预应力损失。若测得的弹性位移大于自由段长度与1/2锚固段长度之和理论弹性伸长值，则说明在相当长范围内锚固段注浆体与杆体间的粘结作用已被破坏，锚杆的承载力将受到严重削弱，甚至将危及工程安全。 97 10 监测和维护管理10.1 般规定10. 1. 1 监测的目的和意义是：1 施工过程监测，可以对工程施工进行安全控制；2 根据监测数据的反馈，可及时验证和调整设计参数，指导下一步施工；3 通过运营阶段的长期监测，确保锚固结构的长期安全可靠；4 可为科学研究和今后的工程应用积累数据，提高设计施工水平。10. 1. 2 错固结构严禁超载运营。由于锚固结构多暴露在外面，对锚头

44、的保护极为重要，可采用混凝土封闭锚头。对可重复张拉锚杆，可采用保护罩，内充填防腐油脂保护。10. 1. 3应制定监测控制指标和警戒值。当监测值超过警戒值时，说明错固结构安全度不足，必须采取修补和治理措施。10.3 预应力锚杆拉力长期监测10.3.4 铺杆测力计应安装在锚头与被锚固结构之间，可对锚杆拉力进行监测。目前国内使用的锚杆测力计有钢弦式、应变式和液压式，可根据监测对象和监测时间选用。10.3.S 测试锚杆与工程锚杆应具有相同条件，其自由段应可自由伸缩，不作锁定。对测试锚杆进行拉拔，可以监测锚杆抗拔力的变化；对测试锚杆相对位移的监测，可以得到锚杆长期徐变情况。10.S 监测信息反馈和处理1

45、0.5.2 由于锚杆徐变和地层徐变，锚杆拉力随时间减少，应采取 98 再张拉方法进行补偿；由于地下水上升、冻涨、地层膨胀和应力消除等影响，使锚杆拉力增大，应适当卸荷降低锚杆拉力；由于荷载变化或设计能力不足造成锚杆拉力加大，还应采取补强加固措施。 99 11 工程质量检验及验收11. 2质量检疆11. 2. 1 11. 2. 3 错杆J!Jt量拴验包括原材料质量检验和锚杆挠、拔力检验。本节列出了锚杆质量检验的基本内容和检验标准。对设计有特殊要求的锚杆还应按设计要求增加质量检疆的内容和标准，以确保锚杆工程的质量。11. 3 不合格锚杆处理11. 3. I 本条旨在对工程锚杆的承载能力与质髓作出客观的评份。针对验收锚杆出现不合撞肆影时所采取的增加验收锚抨数量作出了规定。11.3. 2 本条是针琦不合格锚杆提出了赴置方法，主要是参考美国锚杆规范制定的。11. 3. 3 本条规定了锚圃工程中出现不合格锚杆后的工程处理方