公路工程中岩土锚固技术程良奎课件.pptx

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1、引言岩土锚固的力学作用边坡锚固隧道锚喷支护桥梁结构物与受拉基础的锚固岩土锚固的试验与监测结语,1、引言,自1934年阿尔及利亚cheursfas坝加固工程，采用10000kN预应力锚杆（索）传递拉力至下卧的砂岩以来，岩土锚固已发展成为一门重要的和具有巨大发展潜力的工程学科和技艺。已经广泛应用于包括我国在内的世界各国的地下工程、边坡工程、深基坑工程、混凝土重力坝加固加高与新建工程、结构抗倾工程以及受拉型基础工程，已经成为提高岩土工程稳定性和解决复杂岩土工程问题的一种最经济、最有效的方法，成效极为显著。,边坡锚固,隧道锚固,大坝锚固,抗浮锚固,岩土锚固技术 埋设于岩土中受拉杆件，用以加固不稳定的岩

2、土体 或将结构物的拉应力传递给深部稳定地层 形成拉杆与岩土相互作用、共同工作的体系,充分发挥岩土体自身强度和自稳能力显著减小结构物体积和自重提高工程的防灾抗震性能对加速水利、交通、矿山、市政、建筑等工程建设有重要作用,岩土锚固的特点与作用：,1.1 概念,岩土锚固是在地层（岩土体）深处设置一系列受拉杆件（筋体），用灌浆材料将杆件（筋体）与地层紧密固结在一起，通常对其施加预应力，同时这些杆件（筋体）也将地层与结构物连锁起来，用来加固岩土体的不稳定部分或将结构物的拉应力传递给稳定的岩土体，以保持岩土体与结构物的稳定。,锚杆（索）工作时，“锚杆-地层”是相互作用的。岩土锚杆（索）与被锚固的结构是相互

3、影响的。充分认识和能动利用岩土锚固的工作特性，最大限度地调用岩土体自身强度和自稳能力，是经济有效的保障岩土锚固工程安全的前提。,地层开挖后，立即提供支护抗力；主动加固地层，有效控制变形发展；改善岩土体的应力状态；提高地层软弱结构面、潜在滑移的抗剪强 度，改善地层的其它力学性能；,1.2 岩土锚固的工作特点,可方便地设定调整锚杆的作用部位、方向、密度和施作时机，以最小的支护抗力，获得最佳的稳定效果；良好的延性，显著提高锚固结构物抵抗地震和动力作用的能力；将结构物与地层紧紧地联锁在一起，形成共同工作体系。,2 岩土锚固的力学作用,抵抗竖向位移抵抗倾倒控制地下洞室围岩变形和防止塌落阻止地层的剪切破坏

4、抵抗结构物基底的水平位移提高工程的抗震稳定性,2.1 抵抗竖向位移,式中：P 锚固力总和 m 抵抗竖向位移的安 全系数（1.051.2)U 结构底面的上浮力 Q0 锚固前结构自重 h 地下水设防高度 F 结构底面积 v 结构物体积 r 结构物容重,2.2 抵抗倾覆：,式中：P 抵抗倾倒所需锚固力（垂直作用于结构底面）m 抵抗倾倒的安全系数（1.52.0)M（）、M（）锚固前作用与结构上的正弯矩或负弯矩之和 tp 锚固力的力矩半径,N作用在一条剪切面上的重量G的垂直分力；F=tg剪切面的磨擦系数；l剪切面宽度；T作用在一条剪切面上的重量G的切向分力；Pn锚杆锚固力的垂直分力；Pt锚杆锚固力的切向

5、分力。,2.3 阻止地层的剪切破坏,预应力锚杆与系统锚杆加固大型洞室。,预应力锚杆加固后形成压应力环,2.4 控制地下洞室围岩变形和防止塌落,3 边坡锚固,3.1 边坡的稳定性分析与预应力锚杆承载力的设计,（1）边坡稳定性计算工程地质类比方法极限平衡方法：如瑞典园弧法、简化Bishop法、Janbu法、Morgenstem-price法等数值计算方法：连续介质：有限方法、边界元法、显式有限差分法（FLac方法）不连续介质：块体理论、DEM、DDA、界面元方法等,常用的边坡稳定性分析的简化方法,（2）圆弧滑动,土质或碎裂结构岩质边坡稳定性分析简图,式中：K边坡稳定安全系数；,作用于第i条滑动面上

6、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）；,第i条滑动面圆弧段长度（m）；,预应力锚杆作用于滑动面上的总垂直力（kN）；,预应力锚杆作用于滑动面上的总切向力（kN）；,f、c岩土的摩擦系数tg与粘聚力c（kPa）；,（3）平面滑动,岩体边坡沿结构面平面滑动的稳定性分析简图,当,当,式中：K边坡稳定安全系数；,预应力锚杆轴向拉力设计值（kN）；,边坡岩体自重（kN）；,边坡岩体结构面的内摩擦角（0）；,结构面与水平面的夹角（0）；,预应力锚杆的倾角（0）；,c边坡岩体结构面的粘聚力（kPa）；,A边坡岩体结构面面积（m

7、2）；,开挖台阶 台阶垂直高度：岩质边坡 810m 土质边坡 6 8m 第一级台阶高一般为4 6m，常采用挡墙。坡率：微风化岩石 1:0.1 1:0.3 中风化岩石 1:0.5 1:0.75 强风化岩石 1:0.75 1:1.0 坡积土 1:1.0 1:1.5,3.2 边坡的开挖形态,裁水沟；纵横排水沟；（急流槽）仰斜孔排水；（排泄滑带水）排水洞,3.3 防排水设计,滑坡区域,高速公路,地下水对边坡稳定性的影响,典型断面图,降低地下水位对边坡安全系数的影响,地下排水对下滑力的影响,坡体防护：有放坡条件：预应力锚杆，非预应力锚杆 无防坡条件：锚拉排桩、锚拉挡墙 滑坡防治：抗滑桩、锚拉抗滑桩、预应

8、力锚杆 表面防护：六角空心砖、三维植被网、喷播植草、喷射混凝土等,3.4 边坡防护型式的选择：,3.5 提高岩土预应力锚杆承载力的主要方法,传统岩土锚杆抗拔力的计算公式：,通过试验研究，在提高锚固段灌浆体与土体间的粘结强度（qs）、有效利用锚固段全长（L）土体的抗剪强度和扩大锚固段直径（D）等方面均有所创新。从而大幅度提高了岩土锚杆的承载力。,提高岩土锚杆承载力的主要方法：,可重复高压灌浆锚固体系 显著增大锚固段周边土体的抗剪强度和锚固段灌浆体与土层间的粘结强度qs；荷载分散锚固体系（单孔复合锚固，SBMA体系）有效降低锚固长度上粘结应力峰值，使沿锚固段全长的粘结应力分布较均匀，应力值较小；旋

9、喷扩体（端部扩大头）型锚固 利用扩体端部土体的承压作用。,采用二次劈裂注浆工艺 实现重复高压灌浆,抗拔力较低蠕变量较大,土层锚杆应用的关键难题：,预埋二次劈裂袖阀灌浆管,（1）可重复高压灌浆（袖阀管灌浆）锚固体系,密封装置,效果：,提高抗拔力60100%减小蠕变量1/22/3节约造价1/3左右,一次常压灌浆体与二次 高压灌浆体的比较,可重复高压灌浆锚杆构造,1968年上海太平洋饭店软土基坑工程坑深 12.51.36m,重复高压灌浆型锚杆应用的典型实例：,地层：淤泥质砂质粘土，c值1535kPa，值01.5o；支护：45cm厚钢筋混凝土板桩，加四道预应力锚杆；锚杆直径168m，锚固段长2025；

10、锚杆极限抗拔力：800kN，比普通灌浆锚杆提高近一倍。,1995年天津百货大楼基坑工程（深13.5m）,地层：杂填土、粉质粘土，c值16kPa，值14o，地下水埋深1.52.0m；支护：80cm地连墙，四道预应力锚杆（简易型二次高压灌浆处理；效果：最大位移达5cm，一般为2.03.0cm。,（2）荷载分散锚固体系,沿锚固段长度剪应力分布极不均匀蠕变量大超过一定长度，抗拔力增长有限或不再增长,传统集中拉力型锚杆的缺点：,北京某工程砂性土层中锚杆的粘结摩阻分布状态,拉力荷载与粘结应力沿锚固段长度的分布(德国 Scheele),非粘性土中锚杆承载力与土体种类,锚固段长度的关系(德国 Ostemaye

11、r),开发压力分散型锚固技术，显著改善锚杆荷载传力方式,压力分散型结构构造图,压力分散型锚杆粘结应力分布特征,锚杆防腐特性比较,简单防腐灌浆体受拉易开裂,多层防腐灌浆体受压不易开裂,拉力集中型,压力分散型,优点：,粘结力分布均匀，峰值可降低 2/3 以上，地层强度利用率高；同等锚固长度，抗拔力可提高 30%；锚杆抗拔力与锚固长度成比例增长；蠕变变形量小；耐久性显著提高；工程造价节约 25%以上。,昆仑公寓基坑不同类型锚杆承载力比较,北京LG大厦基坑支护剖面图,LG大厦基坑工程锚杆性能比较表,至今，荷载分散型锚固体系已广泛应用于我国的边坡、基坑和结构抗浮工程中。,北京中银大厦锚杆施工,中银大厦工

12、程拆除锚杆芯体,北京首都机场抗浮锚杆布置示意图,福建京福高速公路边坡工程,（3）旋喷扩体（端部扩大头）型锚固,采用高压喷射注浆原理，水力切割土体扩孔，并用水泥浆置换扩孔段内的土体，形成扩大头；扩大头直径约0.70.8m，最大可达1.2m；青岛奥帆广场工程锚杆锚固段长度10m（其中扩大头长度5m），锚杆承载力达1500kN；该技术已被江苏省列为推荐性技术标准。,级防腐预应力锚杆,基坑支护锚杆结构示意图,扩大头锚杆在黏性土中的极限锚固力：,提高抗拔力的主要部分,式中：锚固力因子，取9.0。,扩大头锚杆在砂土中的极限锚固力：,自由段与锚固段均位于塌滑区内,部分锚固段位于塌滑区内,锚固段位于稳定地层内

13、,自由段要有足够的长度，要穿过滑裂面1.5m。,3.6 自由段,自由段应永久自由。,对于将拉力传至稳定地层的预应力锚杆而言，若在锚杆锁定后，将自由段（无防止粘结的PE层）用水泥浆灌满，则当锚杆受力时，会产生下列不良后果。灌浆体开裂（无PE层），腐蚀的风险加大；不能将荷载完全传递给破裂面以外的稳定地层；当外力增强时，不能利用自由段调节应力，易产生应力集中；降低预应力锚杆的抗震效应；与测量拉力变化的锚杆，工作状况不一致。,3.7 传力结构,整体式钢筋混凝土格构预制的钢筋混凝土板件十字型、菱型、矩型混凝土墩座,传力结构应具有足够的强度和刚度，并有利于尽快提供预应力锚杆的支护抗力。传力结构的主要形式：

14、,日本边坡锚固施工现场,3.8 边坡主要破坏模式与锚杆的设置,倾倒变形模式,3.9 锚杆的防腐保护,（1）锚杆的防腐保护等级和措施的确定锚杆的设计使用年限所处地层有无腐蚀性,pH值小于4.5；电阻率小于；出现硫化物；出现杂散电流，或出现对水泥浆体和混凝土的化学腐蚀。,当对地层的监测和调查中发现下列一种或多种情况时，应判定该地层具有腐蚀性：,（2）防护等级和要求,腐蚀环境中的永久锚杆应采用级防腐构造；腐蚀环境中的临时性锚杆和非腐蚀环境中的永久锚杆可采用简单(级)防腐保护构造。,锚杆的、级防护构造及要求,锚杆级防护构造,锚杆级防护构造,锚杆粘结段采用单层波纹管和聚酯保护的典型双层防护图,英国锚杆防

15、腐保护要求,锚杆粘结段采用双层波纹管和水泥灌浆保护的典型双层防护图,3.10 随开挖、随防护、随锚固 最大限度缩小开挖后未防护的面积和时间,三峡船闸高边坡锚固工程,3.11 国内外边坡锚固工程实例,锦屏电站左坝肩高边坡锚固工程,福建省京福高速公路边坡锚固工程,厦门仙岳山庄边坡锚固工程,台湾,日本：,意大利,喷锚支护是喷射混凝土（shotcrete）与锚杆（anchor,bolts）联合支护的统称，喷锚支护用于隧道和地下洞室工程，具有保护围岩和最大限度发挥围岩自支承能力的功效，被国内外公认为是一种安全可靠，经济有效地主动加固围岩支护方法，曾引发了我国隧道和地下洞室建造技术的重大变革。随着我国水利

16、、交通和城市地下空间建设的飞速发展，喷锚支护正展示着无限的生机。,4.1 喷锚支护技术的发展,4 隧道锚喷支护,1905年美国用钢筋锚杆加固矿山巷道工程1908年波兰将岩石锚杆用于 Mir 矿1942年瑞士Aliva公司研制成转子式混凝土喷射机1947年德国BSM公司研制成双罐式混凝土喷射机19481953年间,奥地利卡普隆水电站米尔隧道最早使用了喷射混凝土支护,上世纪50年代初，奥地利 Rabcewicz 创立了以最大限度发挥岩石自支承能力为理论基础的新奥法(New Austrian Tunneling Method)；上世纪50年代，地质条件十分恶劣的奥地利陶恩（Taurus)公路隧道和巴

17、基斯坦贝拉水道工程（宽21m高24m)等大断面隧道采用喷锚支护相继获得成功；,1965年11月，冶金部建筑研究总院在多年研究工作的基础上，在鞍钢张岭铁矿157平洞成功地应用了喷射混凝土支护；,1966年，冶金部建筑研究总院先后在 本钢南芬尾矿坝泄水洞（长2km)及攀钢专用铁路隧道中应用喷锚支护；1966年，铁道部科学研究总院西南所在成昆铁路隧道中应用喷锚支护；,1974年，辽宁回龙山水电站主厂房（宽17.2m高37m）应用单一的锚喷支护取得良好的稳定效果；1980年至今，喷锚支护在我国（矿山、交通、水电）隧道和各类地下洞室工程中获得了广泛的应用及蓬勃的发展。,在大跨度30m左右，高边墙（70m

18、)洞群相互交叉的水电站洞室中，采用单一的喷锚支护，被认为是一种经济有效，能永久保持工程稳定的支护方法。中国隧道与地下洞室中的喷锚支护用量已达世界之首。,4.2 喷锚支护的工作特性与力学作用,喷锚支护加固围岩的力学作用来源于其独特的工作特性。这些特性构成最大限度地保护围岩，发挥围岩自支承能力基本要素。,及时性粘结性柔性,深入性灵活性（可调整性）密封性,（1）及时性,开挖后立即提供支护抗力 避免岩石较长时间处于单轴或双轴状态,而尽快进入三轴状态。,岩石三轴压缩应力-应变曲线,有效利用空间效应（端部支承效应），限制支护前变形的发展，阻止围岩进入松弛状态。,离掌子面不同距离处围岩变形,喷射混凝土 薄、

19、分层，加纤维 锚杆 细、长 允许围岩有一定变形，而不使其进入松散破坏状态,（2）柔性,地下洞室开挖后，在围岩不致松散的前提下，维护洞室稳定所需的支承抗力随塑性区的增大而减少。,围岩特性曲线与支护特性曲线作用图,喷射混凝土与围岩紧密粘结，粘结强度1.0Mpa，能在结合面上传递剪应力、拉应力；充填节理裂隙，使被分割的岩块相互联结，保持镶嵌、咬合效应。,（3）粘结性,喷射混凝土充填张开裂隙而加固岩体,喷射混凝土使危石荷载传递给稳定岩体,喷射混凝土锚杆支护加固岩石拱试验,喷射混凝土加固岩石拱荷载试验,喷锚支护接触应力实测结果,喷射混凝土与围岩间的良好黏结,在其结合面上即能承受径向力也能承受切向力。并使

20、径向力转化为切向力,形成加固岩石拱。埋深、跨度、地质条件均有很大差异的地下工程，采用喷锚支护后测得的平均径向应力，一般变化于0.30.5MPa间。喷锚支护与围岩共同工作的实质，是更有效的调节围岩-支护间的应力状态，发挥围岩的自承作用。,洞顶形成岩石拱,岩石锚杆特别是预应力锚杆可牢固地锚固于围岩深部，具有明显改善围岩力学特性的作用。,（4）深入性,提高岩石强度加固拱效应改善应力状态提高岩体完整性,锚杆加固拱荷载试验结果,D5 孔张拉前后轴线方向压缩变形曲线,D1 孔张拉前后轴线方向压缩变形曲线,改善应力状态，形成压应力区,对开挖损伤区锚固效应的测试,波速变化率大于 10%的测点在钻孔内分布直方图

21、,提高岩体的完整性,提高岩石弹模 30%左右,灵活性：主要指可根据围岩地质条件及时调整支护类型、加固方式、支护步骤和施工程序等。既可系统加固，也可局部加固；既可单喷，也可喷锚联合；既可单一的喷锚永久支护，也可与钢拱架相结合或喷锚作为初期支护，最终与混凝土衬砌相复合。,（5）灵活性（可调整性）,特别是可根据软弱结构面的产状，在洞体的不同部位采用不同深度、不同方位的锚杆，以便有针对性地加固薄弱环节。,喷锚支护的可分性用于稳定塑性流变隧道围岩,（6）密封性,高水泥含量高砂率低水灰比,无施工缝良好的不透水 性改善了混凝土的抗冻性阻止充填物流失,喷射工艺,4.3 隧道洞室喷锚支护的新进展,自上世纪八十年

22、代以来，二滩、小浪底、龙滩、水布垭、彭水、三峡、小湾、构皮滩、溪洛渡等一大批水电站的地下厂房、主变室、尾水洞、尾闸室均采用单一的喷锚支护作为永久支护，取得了良好的稳定效果。,（1）大跨度、高边墙洞室群工程采用单一的锚喷支护，积累了丰富经验。,小浪底：跨度：26.2m 高度：61.4m三峡：跨度：32.6m 高度：86.24m水布垭：跨度：23.0m 高度：66.5m,国内水电系统大型洞室断面尺寸,彭水：跨度：30.0m 高度：78.5m龙滩：跨度：30.3m 高度：75.1m溪洛渡：跨度：33.0m 高度：85.0m,围岩条件、级支护形式1520cm厚 配筋喷射混凝土或 纤维喷射混凝土69m长

23、 系统锚杆或 系统锚杆1500KN 2000KN 预应力长锚杆,龙滩电站喷锚支护结构图,龙滩电站地下洞室喷锚支护完成图,彭水电站主厂房,三峡电站地下主厂房,水布垭水利枢纽地下主厂房,锦屏一级电站地下主厂房,（1）.低预应力锚杆（张拉锚杆，Rockbolt Tensioned）端部树脂卷锚固 端部快硬水泥卷锚固 涨壳式中空锚杆 张拉锚杆取代非预应力的长粘结型锚杆，对隧道、洞室顶拱的锚杆支护具有重要作用：确保施工质量和锚固效果 迅速提供支护抗力（60150kN），有利于控制岩体变形 形成压应力拱,4.4 岩石锚固技术,形成压应力拱,1）涨壳式中空锚杆,杭州图强公司,Willams公司,立即提供支护

24、抗力 系统布置，能形成压应力拱 注浆饱满，耐久性强,2）树脂卷锚杆（张拉锚杆）不饱和聚酯树脂与无机填充料混合制成卷体，安装与孔底经搅拌后，几分钟内即可提供60KN的抗力。,树脂锚杆施工工艺,3）快硬水泥卷锚杆（张拉锚杆）水泥与早强剂掺合后制成卷体，施工时整卷先浸水再置于孔底，经搅拌后浆锚杆杆体锚固于锚孔底端，能在锚杆安装后1h提供60KN的抗力。,快硬水泥卷锚杆施工工艺,（2）摩擦型锚杆,1）缝管锚杆,2）水涨式锚杆,上述两种摩擦型锚杆及胀壳式中空锚杆对控制高应力 硬岩岩爆 取得良好效果。,在软弱破碎成孔困难地层，可将中空杆体作为钻杆，形成自进式中空锚杆。,（3）中空注浆锚杆,普通型,自钻型,

25、适用于受海水侵蚀的岩石锚固工程（如青岛海底隧道工程）。,（4）防腐型胀壳式中空锚杆,（5）地下开挖工程主要破坏模式与锚杆的设置,（6）不良岩层隧道的综合治理技术,超前锚杆或管棚；工作面预注浆或封闭；钢拱架与喷锚支护联合支护；尽快设置仰拱。,（1）.喷射纤维混凝土 钢纤维 合成纤维（聚丙烯和聚丙烯腈）喷射钢纤维砼的特点：可显著提高：抗拉、抗弯强度 韧性 抗冲击性 早期强度 抗冻融、疲劳强度、耐磨性等,4.5 喷射混凝土技术,喷射钢纤维混凝土,这是一种典型的复合材料。常用的钢纤维直径为0.250.4mm，长2030mm，长径比一般为60100，掺量不小于60kg/m3。具有以下三种作用：,提高材料

26、抗拉强度；阻止基材中原有缺陷（微裂缝）的扩展并延缓新裂缝的出现；提高基材的抗变能力并从而改善其韧性和抗冲击性。,喷射钢纤维的早期相对强度1喷射钢纤维砼；2喷射混凝土,48h以内的抗压强度,喷射聚丙烯和聚丙烯腈砼的特点：,粘稠性高 增加一次喷层厚度、降低回弹 阻止收缩开裂 增大抗冲击性和疲劳强度,干拌法与湿拌法喷射混凝土,干拌法与湿拌法喷射工艺简图(a)湿拌法喷射；(b)干拌法喷射,（2）湿拌法（wet mix)喷射砼,湿拌法的不足之处：,对潮湿或含水地层适应性差；对难以进出的区域施工，由于机械较庞大也颇不方便，对使用量较少的工程也欠灵活性。,湿拌法的优点：施工效率高 施工粉尘小 回弹量低 砼匀

27、质性好，改善混凝土品质,湿拌法喷射机械,国外：泵送型湿喷机；稠密流；效率高（可达20m3/h）,国内：风动型(TK500)湿喷机。稀薄流；效率较低,湿喷混凝土施工,世界各国干拌和湿拌法喷射砼的比例,（3）新型喷射砼外加剂与外掺料,1).低碱或无碱类速凝剂 粉状 液体 早期强度高 810 Mpa（1天）28天强度损失率小或不损失2).硅粉(掺至为水泥重58）早期与后期强度显著提高 粘结强度增长 回弹率明显降低,硅粉,硅粉是制造硅铁金属的一种副产品。将高纯度石英和煤在电弧炉内还原，从过滤炉排除的气体中可得到硅粉。其微粒尺寸为水泥颗粒的1/60，具有很高的活性，掺量一般为水泥质量的10。,优点：,提

28、高抗压强度，增强结构密实性，提高抗化学侵蚀和机械破坏的能力；增强喷射混凝土与其他介质的粘结效应；减少回弹；大大减少粉尘。,掺入硅粉的喷射混凝土强度,德国因斯布鲁克大学建材研究所测定结果：,掺硅粉的喷射混凝土的抗压强度,中铁西南研究院测得的结果,湿拌喷射混凝土的抗压强度,掺入硅粉的喷射混凝土粘结强度,德国因斯布鲁克大学建材研究所测得的结果：,掺入硅粉的喷射混凝土的抗拉粘结强度,掺入硅粉对回弹的影响,哈根巴哈试验隧道，曾测得掺入硅粉为水泥质量7.5%的喷射混凝土回弹率8，比不掺硅粉的喷射混凝土约减少回弹60。,5 桥梁结构物与受拉基础的锚固,（1）拱形结构受拉基础锚固,（2）悬索结构受拉基础锚固,

29、悉尼通往土岛某 805 m 跨斜拉桥采用单锚承载力为 16700 kN 的预应力锚杆抵抗上浮力,预应力锚杆长 4046 m，锚孔直径 310 mm，共用 22 根,（3）桥墩的抗浮锚固,6.1 锚杆的荷载试验与验收标准,（1）锚杆荷载试验的目的与试验内容确定锚杆的极限抗拔力，验证锚杆设计参数与施工工艺的合理性；检验锚杆的工程质量是否满足设计要求；检验锚杆在特殊的工作条件及地层条件下的工作性能。,6 岩土锚固工程的试验与监测,锚杆主要试验项目目的与实施时间,（2）试验内容,基本实验；蠕变试验；验收试验。,（3）基本试验（极限抗拔力试验）,任何一种新型锚杆，或已有锚杆用于未曾应用过的地层，或设计采

30、用的灌浆体/地层间的粘结强度值无试验数据和工程经验验证时，应进行锚杆的基本试验（极限抗拔力试验）。试验数量不少于三根。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。,锚杆基本试验方法,锚杆基本试验荷载弹性位移、荷载塑性位移曲线,锚杆基本试验的结果整理应符合以下规定：,（4）蠕变试验,塑性指数大于17的土中锚杆;极度风化的泥质岩或节理裂隙发育且张开裂隙内充填粘性土的岩锚。,应做锚杆蠕变试验的条件：,锚杆蠕变试验加载等级及观测时间,注：Nt锚杆轴向拉力设计值,锚杆蠕变量时间对数关系,蠕变率,1t1时所测得的蠕变量；2t2时所测得的蠕变量.,锚杆蠕变试验测得的最后一级

31、荷载作用下的蠕变率应不大于2mm/对数周期,式中：,（5）验收试验,验收锚杆数量：不少于工程锚杆总量的5（也不少于3根）进行单循环张拉试验。最大试验荷载：永久锚杆：1.5Nt 临时锚杆：1.2Nt分级加载，再分级卸载。,1）国标锚杆喷射混凝土技术规范50086-2001规定：,2）新修订国标岩土锚固与喷射混凝土支护技术规范（初稿）规定：,验收试验锚杆数量：全部工程锚杆，其中 5%多循环张拉验收试验 其余 单循环张拉验收试验,锚杆多循环张拉验收试验加荷、持荷和卸荷方式,多循环验收试验的加荷、持荷、卸荷应符合下图规定：,锚杆单循环张拉验收试验加荷、持荷和卸荷方式,单循环验收试验的加荷、持荷、卸荷应

32、符合下图规定：,锚杆多循环张拉验收试验荷载位移、荷载弹性位移,锚杆多循环验收试验结果整理：,锚杆单循环验收试验结果的整理,锚杆单循环验收试验结果整理：,锚杆验收试验合格标准及其判定：,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；锚杆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%，小于锚杆杆体非粘结长度的110%。,（6）不合格锚杆的处理,验收试验锚杆不合格应增加验收试验锚杆数量。增加的试验锚杆数为不合格锚杆的3倍。对不合格锚杆，在具有二次灌浆的条件下，应进行灌浆处理后，再按验收试验要求进行试验

33、。按实际达到的最大试验荷载除以安全系数进行锁定。按不合格锚杆总量的百分率推算工程锚杆的总抗力与设计总抗力的差值，并按此差值增补锚杆。,6.2 岩土锚固工程的监测,（1）边坡锚固工程的监测,1）监测目的为动态设计提供依据检验边坡工程的稳定性为边坡的长期维护管理提供信息,2）监测项目边坡及其上部建（构）筑物的水平位移与垂直位移地表裂缝深部位移地下水位锚杆拉力锚杆头部腐蚀状况,3）监测方法,日本高边坡防护工程监测示意图,高边坡变位监测示意图,4）锚杆拉力测定的数量中国：锚杆工程量的5 10%，且不少于3根日本：锚杆工程量在50根以下，取10%锚杆工程量为51 100根，取7%锚杆工程量在100根以上

34、，取5%,测力计,5）监测信息反馈及工程处理锚杆拉力变化大于初始预应力值的10%，应再次张拉或适当放松拉力；边坡位移呈现长期等速发展或增速发展，应及时查明原因，必要时采取增设锚杆或其他工程措施,1）监测内容,必测项目：洞室周边位移；预应力锚杆拉力变化；选测项目：岩层内部位移；锚杆杆体轴力；喷层内 力；喷层与岩层间的切向应力与法向应力；喷层与钢筋混凝土内衬间的接触应力等,（2）隧洞锚固工程的监测,2）监测数据的整理分析和应用,用于动态设计：必要时采用加强支护措施用于确定二次（最终）钢筋混凝土衬砌施工的时机。国家规范规定采用两次支护的地下工程，后期支护的施作应在同时达到下列三项标准时进行：隧洞周边

35、水平收敛速度小于0.2mmd;拱顶或底板垂直位移速度小于0.1mmd;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；隧洞位移相对值已达到总相对位移量的90以上。用于评价工程的长期稳定性。,7 结语,1、岩土锚固技术在边坡、隧道和桥梁等公路工程建设中有着重要作用，应当正确合理地进行岩土锚固工程的设计、施工、试验和监测，以确保工程建设既安全可靠，又经济合理。2、在边坡工程中，尤其是土质边坡采用可重复高压灌浆锚固技术，和荷载分散（单孔复合）锚固体系，对提高岩土锚杆（索）的承载力，减少蠕变量和提高工程的长期稳定性具有显著作用。3、隧道锚喷支护的设计和施工，应尽力发挥喷锚支护的“及时性、柔性、粘结性、深入性、可调整性和密封性”等基本特性，以最大限度地利用围岩的自稳和自承能力。4、土层地质的复杂多变性，与土锚施工因素的不确定性，易引起土锚工程质量的不稳定性。因此对土锚承载力进行全面的检验和严格的、规范化的监测是十分必要的。,