欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

岩土研究院

锚杆的设计及其必要的调查工作

328 2021-03-28 11:42:03


锚杆的设计包括锚杆的长度选择及平面布置两方面。锚杆设计之前应做必要的调查工作,分为一般调查和地质调查。


一般调查包括∶近年来的工程设计施工经验;邻近建筑物的地基基础情况;周围的地下埋设物; 施工对周围环境的影响等。

地质调查包括∶岩土体的地层分布;岩土体的物理力学参数;结构面的分布及产状;岩土体及地下水对锚杆及混凝土的腐蚀性等。


锚杆的入土深度取决于岩土体类型和结构面发育及组合情况。锚杆的作用是为不稳定的岩体提供抗力,增强岩体的整体性和稳定性。


对于提供抗力的锚杆,锚杆的长度取决于设计的锚固力、钻孔直径、注浆段长度、岩体与混凝土间的摩擦系数等因素,以此反算出所需锚杆的长度。普通锚杆长度为3~5m,最长 6m。超过6m的锚杆应划为锚索或预应力锚杆的范畴,杆体材料一般为钢绞线。而预应力锚杆只在锚固段注浆,且自由段长度不宜小于5m,主要用于地表岩土体的斜坡稳定加固或为工程提供反力。


对于增强岩体稳定性的锚杆,锚杆的长度取决于结构面的产状、出露位置、结构面的组合情况等因素。锚杆应穿过构成不稳定块体结构面,并进入完整坚硬岩体中一定深度。进入深度的多少取决于锚杆将要提供的锚固力多少。


平面布置取决于单个锚杆的锚固力、不稳定块体大小、锚固体系的整体支护能力。通常,锚杆应与岩体主结构面成大角度布置;当结构面不明显时,可与隧洞周边轮廓垂直布置;在岩面上,锚杆宜呈菱形排列;锚杆间距不宜大于锚杆长度的1/2;IV、V级围岩中的锚杆间距宜为0.5~1.0m,并不得大于1.25m。


预应力筋的截面尺寸应按下式确定

普通锚杆杆体宜采用 HRB335 级钢筋,直径宜为16~32mm,钻孔直径为28~32mm的小直径锚杆的杆体材料宜用 HPB300 级钢筋。其他的锚杆应采用正规生产厂家的产品,并做施工前的检验。


对于特殊条件下的锚喷支护设计,应区别对待。浅埋土层隧洞初期支护方案可按表11-9实施。立励所 φ科营. )实施。


塑性流变岩体中隧洞锚喷支护设计。应采用分期支护,初期支护采用喷层厚度不大于 100mm 的锚喷支护,后期支护视具体情况采用锚喷支护或其他类型支护。


老黄土隧洞锚喷支护设计应遵守下列规定∶①钢筋网喷射混凝土支护厚度宜为 100~ 150mm,应分两次施工,当需要水泥砂浆锚杆加强时,锚杆长度宜为2.0~2.5m,杆体直径不宜大于18mm,锚杆孔径不宜小于60mm;②沿隧洞轴线每隔5~10m应设置环向伸缩缝,其宽度宜为10~20mm;③锚喷支护设计,必须对地表水和洞内施工水提出处理措施。


对有压水工隧洞应按"围岩—支护"变形一致的原则,校核喷射混凝土支护的抗裂能力。当地下水位较高或长期使用后隧洞可能放空时,设计中应校核锚喷支护在外水压力作用下的稳定性。喷射混凝土的厚度不应小于 80mm,抗渗强度不应小于0.8MPa。锚喷支护的类型和参数,可根据动压影响程度、围岩级别、巷道跨度和服务年限等因素,用工程类比法确定,宜采用锚杆钢筋网喷射混凝土,或锚杆钢筋网喷射混凝土一钢架等组合支护形式;受动压影响严重,并能引起围岩较大变形时,宜采用摩擦型锚杆、钢纤维喷射混凝土或可缩性钢架等支护形式。


边坡锚杆的锚固力应由稳定性计算确定,锚杆锚固段应伸入边坡潜在滑移面以外。永久性边坡宜采用预应力锚杆或预应力锚杆与非预应力锚杆相结合的支护类型。坡面宜采用厚度不小于10cm 的配筋喷射混凝土防护。坡面喷射混凝土层内应设置泄水孔。