预应力锚杆设计施工的若干问题.pptx

一、锚杆的钻孔直径一、锚杆的钻孔直径n4.6.4 锚杆的钻孔直径应满足锚杆抗拔承载力和防腐保护要求，压力型或压力分散型锚杆的钻孔直径尚应满足承载体尺寸的要求。n钻孔直径应与钻头直径匹配 *土层：130mm，150mm *岩层：110mm，130mm，150mm，165mm，180mm *抗浮锚杆：150mm，180mm，200mm二、锚杆的锚固段间距二、锚杆的锚固段间距n4.6.24 锚杆锚固段的间距不应小于1.5m，当需锚杆间距小于1.5m时，应将相邻锚杆的倾角调整至相差3以上。*主要目的防止锚杆的群锚效应 如果锚杆布置得很密，地层中受力区的重叠会引起应力叠加和锚杆附加位移，从而降低锚杆极限抗拔力的有效发挥。n如需锚杆间距更小时，可使用不同倾角或不同长度的锚杆(a)不同倾角的锚杆 （b）不同长度的锚杆 过密间距锚杆的处理三、锚杆的自由段长度三、锚杆的自由段长度4.6.16 锚杆的自由段穿过潜在滑裂面的长度不应小于1.5m。锚杆自由段长度不应小于5.0m，且应能保证锚杆和被锚固结构体系的整体稳定。*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宜小于5.0m。在以下情况，往往需要更长的自由段：1 锚固段穿过临界破裂面至少1.5m；2 将锚固段选在合适的能提供更大抗拔力的地层内；3 满足被锚固结构物与地层的整体稳定性。四、锚杆的成孔方式四、锚杆的成孔方式n干作业成孔方式 *螺旋钻杆成孔：用于粘性土、无水砂质地层 *潜孔冲击成孔：用于岩质地层n湿作业成孔方式 *泥浆护壁成孔：用于含水粘性土、砂质地层 *套管护壁成孔：用于砂卵石层 *单管护壁成孔和双管护壁成孔的区分 *建议采用双管护壁成孔方式五、锚杆的腰梁五、锚杆的腰梁4.6.18 传递锚杆拉力的格梁、腰梁、台座的截面尺寸与配筋，应根据锚杆拉力设计值、地层承载力及锚杆工作条件由计算确定。型钢组合腰梁与锚杆锚头构造图钢筋混凝土腰梁与锚杆锚头构造图六、锚杆的张拉六、锚杆的张拉高压油泵及空心千斤顶工具锚的安装锚具及限位板锚杆张拉作业示意图锚杆限位板的安装七、分散压力性锚杆的算例七、分散压力性锚杆的算例 1荷载分散型锚杆的荷载分散型锚杆的结构构造与结构构造与设计计算设计计算 永久性压力分散型锚杆（级防护）结构详图 某二级基坑临时性工程计算得到的预应力锚杆的拉力标 准值为480KN，锚固土层为坚硬粘性土，拟采用孔径150mm的三个单元锚杆复合而成的压力分散型锚杆，锚杆钢绞线为1860MPa直径12.7mm，灌浆体设计强度等级为M30，采用PO42.5水泥。锚杆自由段长度经计算取6m。锚杆拉力设计值：Nd=1.25*480=600KN钢绞线面积：As600000/1320=455mm2钢绞线根数：n=455/98.7=4.6根，取6根单元锚杆锚固段长度：La1.6*200*1000/3.14*150*1.25*0.1=5.4mLa200*1000/2*3.14*12.7*0.8*1.35=2.3m单元锚杆锚固段长度取6m。单元锚杆所受的拉力：Ni=600/3=200KN 每个单元锚杆的弹性位移量：S1=200*1000*24*1000/1.95*105*98.7*2=125mmS2=200*1000*18*1000/1.95*105*98.7*2=93.75mmS3=200*1000*12*1000/1.95*105*98.7*2=62.5mm2压力压力分散型锚杆的张拉计算分散型锚杆的张拉计算单元锚杆的起始荷载：P1=0P2=(2-1)*200-0*(125-93.75)/125=50KNP3=50+(3-1)*200-50*(93.75-62.5)/93.75=167KN3压力分散型锚杆的张拉步骤压力分散型锚杆的张拉步骤1 将张拉工具锚夹片安装在第一单元锚杆位于锚头处的筋体上，张拉至第二单元锚杆起始荷载50KN，2 将张拉工具锚夹片安装在第二单元锚杆的筋体上，张拉第一、二单元锚杆至第三单元锚杆起始荷载167KN；3 在张拉工具锚夹片仍安装在第一、二、三单元锚杆钢绞线的基础上，继续张拉至组合张拉初始荷载200KN；4 各单元锚杆组合张拉至设计荷载后退至锁定荷载锁定。4压力压力分散型锚杆的张拉管理图分散型锚杆的张拉管理图5压力压力分散型锚杆的后期工作特性分散型锚杆的后期工作特性以上述工程为例，假定锁定荷载为500KN，三个单元锚杆的拉力分别为177KN，165KN，154KN。拉力不均匀系数分别为0.68、0.65和0.59，不均匀系数远小于0.9，钢绞线受力在可控范围内。当锚杆轴力达到设计值时，拉力不均匀系数同为0.77。假定锚杆变形超过设计值时的变形，每超过1mm，三个单元锚杆的拉力分别增加1.6KN，2.4KN和3.2KN，当变形增加到10mm时，三个单元锚杆的拉力分别为216KN，224KN，232KN，拉力不均匀系数分别为0.83、0.86和0.89，当变形增加到12mm时，三个单元锚杆的拉力分别为219KN，229KN，238KN，拉力不均匀系数分别为0.84、0.88和0.92，不均匀系数0.9左右，当变形再增加时，不均匀系数远大于0.9，钢绞线受力超出设计容许范围，这是不允许的。分散型锚杆设计时应充分考虑其后期工作特性，确定合适的锚杆设计值，控制锚杆锚头的后期变形不超出或少超出锚杆设计值时的变形。