全长粘结式锚杆的受力分析

全长粘结式锚杆的受力分析
全长粘结式锚杆的受力分析

第19卷 第3期岩石力学与工程学报19(3):339~341 2000年5月Ch inese J ou rnal of R ock M echanics and E ng ineering M ay,2000全长粘结式锚杆的受力分析

尤春安

(山东矿业学院土木系 泰安 271019)

摘要 利用M indlin问题的位移解导出全长粘结式锚杆受力的弹性解,讨论了这种锚杆的受力特征及其影响因数,为锚杆的设计与计算提供了一种理论依据。

关键词 全长粘结式锚杆,弹性解,受力特征,影响因数

分类号 TD353+.6 文献标识码 A 文章编号 100026915(2000)0320339203

1 前 言

锚杆锚固作为岩土工程的一种主要技术正得到日益广泛地应用,锚杆的单体承载能力也不断地加大和提高。但是,由于锚杆在岩土介质受力的复杂性,使得锚固技术设计和计算理论的发展比较缓慢,许多工程问题的设计和计算仍然停留在经验上,或者作了一些过于粗糙的假设(如假设锚杆与粘结材料之间的剪应力沿锚杆体均匀分布等的受力特征。国内外岩土工程工作者作了大量的研究,如采用数值分析方法、相似模拟试验和现场原位实测等[1,2],获得大量的资料和数据,这些工作为分析和了解全长粘结式锚杆的受力特征起了积极的作用。

本文基于M indlin问题的位移解,推导出全长粘结式锚杆沿杆体所受的剪切力分布的弹性解,并分析了全长粘结式锚杆的受力特征极其影响因素,为全长粘结式锚杆的力学分析和设计计算提供了理论依据。

2 全长粘结式锚杆沿杆体剪力分布的理论解

考虑全长粘结式锚杆埋入岩体中,其端头受拉拔力的情况,假设岩体与粘结材料为性质相同的弹性材料或粘结材料较薄。锚杆所作用的岩体可视为半无限平面,在平面半空间内部深度为c处作用一集中力Q(如图1所示),在B(x,y,z)处的垂直位移可由M indlin的位移解[3]确定

:

图1 M indlin解的计算简图

F ig.1 Sketch of M indlin′s s oluti on

W=

Q(1+Λ)

8ΠE(1-Λ)

3-4Λ

R1

+

8(1-Λ)2-(3-4Λ)

R2

+

(z-c)2

R31

+

(3-4Λ)(z+c)2-2cz

R32

+

6cz(z+c)2

R52

(1)式中:E,Λ分别为岩体的弹性模量和泊松比;

R1=x2+y2+(z-c)2;

R2=x2+y2+(z+c)2。

在孔口处,x=y=z=0,则式(1)可简化为

W=

Q(1+Λ)(3-2Λ)

2ΠE c

(2) 假设埋入岩体中的锚杆为半无限长(后面将可看出对于弹性体这一假设是合理的),锚杆与粘结材料之间的变形是处于弹性状态,则在孔口处,岩体的位

1998年11月9日收到初稿,1999年3月18日收到修改稿。

作者尤春安简介:男,45岁,1982年毕业于山东矿业学院矿建系矿建专业,现主要从事岩土力学与支护方面的教学和科研工作。

移值与锚杆杆体的总伸长量相等:

(3-2Λ)a 2G Σ

z

d z =

∫∞

1

E a

A

(Q -2Πa ∫Σd z )d z

(3)

通过简化,上式可化为二阶变系数齐次常微分方程:

Σ″+kz Σ′+2k Σ=0(4)式中:a 为锚杆杆体半径;

k =4ΠG

(3-2Λ)E a A ;

G 为岩体的剪切模量;

E a 为锚杆杆体的弹性模量;A 为锚杆杆体的截面积;

Σ为锚杆杆体所受的剪应力。

微分方程(4)通过适当的变换,可获得韦伯方程[4],然后求解,并利用边界条件z →∞,Σ=0最后可得锚杆所受的剪应力沿杆体分布为

Σ=

P Πa

1

2tz exp -12

tz 2(5)

式中:t =

1(1+Λ)(3-2Λ)a 2(E

E a

);P 为锚杆端头所受的拉拔力。

将上式进行积分,可获得锚杆轴力沿锚杆杆体分布为

N =P exp -

12

tz 2(6)

3 全长粘结式锚杆的受力分析

作为算例,考虑锚杆杆体和岩体的弹性模量分别为E a =2.1×105

M Pa,E =5×103

M Pa,Λ=0.3,锚杆直径<=25mm ,设锚杆的拉拔力P =117.8kN ,则锚杆杆体所受的剪应力分布为

Σ=146.4z exp (-48.8z 2

)

锚杆杆体内的轴力分布为

N =117.8exp (-

48.8z 2

)

图2(a )所示为锚杆杆体所受的剪应力分布曲线,图2(b )为锚杆杆体内轴力分布曲线。分析图2的曲线可以看出全长粘结式锚杆的受力有以下几个特点。

(1)在孔口处,锚杆所受的剪应力为零,孔口以下剪应力急剧增大并达到最大值。对于孔口附近全长粘结式锚杆的剪应力分布

,在以往的文献中没有被描述,但在此可以这样考虑:在孔口处靠近锚杆杆体的岩体取一单元体,如图3所示,由于单元体的上方是岩体的自由表面,Σrz =0,由剪应力互等定理可知Σz=0=Σzr

=Σrz =0,因此这个结论是合理的。

(2)锚杆杆体所受的剪应力经过最大值后,随着

z 的增大逐渐减小,并很快趋近于零。这一阶段的剪

应力分布特征,与多数文献报道的数值分析结果以

(a )剪应力分布曲线 (b )轴力分布曲线

图2 全长粘结式锚杆应力分布曲线

F ig .2 Stress curves of a w holly grouted anchor

图3 孔口单元的剪应力

F ig .3 Shearing stress at orifice ele m ent

及实验结果基本一致。

(3)最大剪应力具有数值大,并靠近于孔口的特点。在上例中,最大剪应力发生在z =100mm 处,其数值达Σm ax =8.98M Pa,因此当锚杆拉拔力达到一定值时,在孔口附近的剪应力首先超过粘结材料弹性极限而进入塑性流动状态。

(4)在弹性状态下,锚杆所受的剪应力范围较小,在上例中,当z =500mm 时,剪应力几乎等于零。这一长度远远大于普通锚杆长度,因此,前面假设锚杆为无限长在一般情况下是合理的。

4 全长粘结式锚杆所受剪应力与E E a

值的关系

从式(5)可以看出,全长粘结式锚杆所受的剪应力大小与锚杆的拉拔力成正比,即拉拔力越大,锚杆所受剪应力就越大,但剪应力的分布形式不变。此外剪应力的大小及分布还受岩体和锚杆杆体的弹模比值E E a 的影响。图4是在不同的E E a 值条件下,剪应力沿锚杆杆体的变化曲线。从图中看出:当

E E a 值越小,即岩体越松软,岩体的弹模就越小,

则锚杆所受的剪应力最大值就越小,剪应力分布范围就越大、越均匀;反之,E E a 越大,即岩体越坚

?043?岩石力学与工程学报2000年

图4 剪应力分布与E E a值的关系

F ig.4 Correlati on betw een shear stress and

value of E E a

硬,弹模越大,则最大剪应力值就大,剪应力的作用范围越小、越集中。

5 结 论

(1)本文所导出的全长粘结式锚杆受力的弹性解对分析锚杆的力学特征及其影响因素有一定的意义,为锚杆的设计和计算提供了一种理论依据。

(2)全长粘结式锚杆在拉拔力的作用下所受的最大剪应力位置不是在孔口,而是在孔口以下的某个位置。剪应力沿杆长从零急剧地变到最大值,然后逐渐减少并趋向于零。

(3)在弹性状态下,全长粘结式锚杆所受的剪应力范围较小,而最大剪应力数值较大,因此,当锚杆拉拔力达到一定值时,锚杆杆体与岩体的粘结面将进入塑性流动状态而使受力范围往下扩展。

(4)全长粘结式锚杆所受的剪应力大小和分布与岩体性质有关。岩体越坚硬,剪应力分布越集中,最大剪应力值就越大;反之,岩体越松软,剪应力分布就越均匀,最大剪应力值就越小。

参考文献

1Ballivy G,Benmokrane B,Iahoud A.Integralm ethod for the design of grouted rock anchors[A].In:P roc.6th ISRM Congr[C].M on2 treal:M cGra w2H ill,1987

2Stille H,Hol m bery M,N ord G.Support of w eak rock w ith ground bolts and shotercte[J].Rock M ech.&Rock Engineering,1989,22

(3):73~78

3弗洛林B A.土力学原理(第一卷)[M].北京:中国工业出版社, 1965

4卡姆克E.常微分方程手册[M].北京:科学出版社,1977

M ECHAN I CAL ANALY SI S ON W HOLLY GROUTE D ANCHOR

You Chun′an

(S hand ong M ining Institute, T ai′an 271019 China)

Abstract Based on M indlin′s s o luti on of dis p lace m ent,an elastic s o luti on of w holly grouted anchor is derived. T he m echan ical characteristic and it′s influence facto rs of w ho lly grouted anchor are discussed.A theoretical p rin2 ci p le is p rovided fo r design and calculati on of anchors.

Key words w holly grouted anchor,elastic s oluti on,m echan ical characteristic,influence factor

下期内容预告

下期《岩石力学与工程学报》拟发表下列内容的文章:

(1)化学环境、温度、应力水平和路径与岩石响应的关

系;

(2)损伤、断裂与岩爆研究;

(3)岩体力学与工程的数值模拟研究;

(4)孔隙介质渗流与固流耦合分析;(5)斜坡失稳机制分析;

(6)岩土力学的动态试验与分析;

(7)地下工程参数的测定;

(8)桩基承载力与桩侧土压力计算;

(9)博士学位论文摘要与讨论。

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1

4

3

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第19卷 第3期尤春安.全长粘结式锚杆的受力分析

预应力工程习题与答案

第六章预应力混凝土工程练习题 一填空题: 1所谓先法:即先,后的施工方法。 2预留孔道的方法有:、、。 3预应力筋的拉钢筋方法可分为、。 4台座按构造形式的不同可分为和。 5 常用的夹具按其用途可分为和。 6 锚具进场应进行、和。 7 常用的拉设备有、、和 以及。 8 电热法是利用钢筋的的原理,对通以 的强电流。 9 无黏结预应力钢筋铺放顺序是:先再。 10 后法预应力钢筋锚固后外露部分宜采用方法切割,外露部分长度不宜 小于预应力钢筋直径的,且不小于。 二单选题: 1预应力混凝土是在结构或构件的()预先施加压应力而成 A受压区B受拉区C中心线处D中性轴处 2预应力先法施工适用于() A现场大跨度结构施工B构件厂生产大跨度构件 C构件厂生产中、小型构件D现在构件的组并 3先法施工时,当混凝土强度至少达到设计强度标准值的()时,方可放 A50% B75% C85% D100% 4后法施工较先法的优点是() A不需要台座、不受地点限制 B 工序少 C工艺简单D锚具可重复利用 5无粘结预应力的特点是() A需留孔道和灌浆B拉时摩擦阻力大 C易用于多跨连续梁板D预应力筋沿长度方向受力不均 6无粘结预应力筋应()铺设

A在非预应力筋安装前B与非预应力筋安装同时 C在非预应力筋安装完成后D按照标高位置从上向下 7曲线铺设的预应力筋应() A一端拉B两端分别拉C一端拉后另一端补强D两端同时拉 8无粘结预应力筋拉时,滑脱或断裂的数量不应超过结构同一截面预应力筋总量的() A1% B2% C3% D5% 9.不属于后法预应力筋拉设备的是( ) A.液压千斤顶 B.卷扬机 C.高压油泵 D.压力表 10具有双作用的千斤顶是( ) A.液压千斤顶 B.穿心式千斤顶 C.截锚式千斤顶 D.前卡式千斤顶 11.台座的主要承力结构为( ) A.台面 B.台墩 C.钢横梁 D.都是 12.对台座的台面进行验算是( ) A.强度验算 B.抗倾覆演算 C.承载力验算 D.桡度验算 13.预应力后法施工适用于()。 A.现场制作大跨度预应力构件 B.构件厂生产大跨度预应力构件 C.构件厂生产中小型预应力构件 D.用台座制作预应力构件 14.无粘结预应力施工时,一般待混泥土强度达到立方强度标准值的()时,方可放松预应力筋。 A.50% B.70%~75% C.90% D.100% 15.预应力混泥土先法施工()。 A.须留孔道和灌浆 B.拉时摩阻力大 C.适于构件厂生产中小型构件 D.无须台座 16.先法预应力混泥土构件是利用()使混泥土建立预应力的()。 A.通过钢筋热胀冷缩 B.拉钢筋 C.通过端部锚具 D.混泥土与预应力的粘结力 17.电热法施工以下说确的是()。 A.是利用混泥土热胀冷缩的原理来实现的 B.是利用钢筋热胀冷缩的原理来实现的 C.电时预应力钢筋与孔道存在摩擦损失 D.不便于高空作业

全长粘结抗浮锚杆施工

全长粘结抗浮锚杆施工技术 摘要:简述常见抗浮锚杆的类型、全长粘结抗浮锚杆的构造与成孔、施工方法、质量控制与检测。 关键词:抗浮锚杆;全长粘结抗浮锚杆;施工技术 1 前言 随着城市建设的发展,地下空间的开发日益得到重视,地下空间的用途也越来越多,包括地下车库、地下商城等。大跨度空间结构,如大型公共建筑、体育场馆、商场、停车场等,存在大面积区域与地下水浮力的平衡问题;特别是高层群体建筑普遍采用整体裙房或纯地下结构,地下室埋深也越来越深,在地下水作用下,地下结构的抗浮问题越来越突出。但目前地下水浮力的确定以及地下结构的抗浮计算缺乏统一的认识,现有可参考的规范也不够明确,给抗浮设计带来一定的困难,也有一些工程出现了地下室上浮等事故。以往的抗浮方法主要以压重法为主,近年来抗浮桩的应用也越来越多,但抗浮桩的裂缝控制与耐久性、抗浮桩与基础的变形协调等问题没有得到很好的解决。抗浮锚杆是一种新的抗浮手段,具有良好的地层适应性,所需作业面小,易于施工。其布置非常灵活,数量较多,锚固效率高,有利于地板均匀受力。由于其单向受力特点,抗拔力和预应力易于控制,有利于建筑结构的应力与变形协调,在许多条件下优于压重和抗浮桩方案。 2 常见的抗浮锚杆形式 2.1全长粘结抗浮锚杆 全长粘接抗浮锚杆杆体一般采用大直径螺纹钢筋,防腐采用加大钢筋截面及防腐涂层处理,锚杆头部直接浇注在混凝土底板内,防水较为简单。其不施加预应力,是一种被动抗力形式,锚固力发挥作用需要较大变形。但由于其构造简单,适合土层、岩层、沙砾层等,且施工效率高、周期短,相比其它形式的抗浮锚杆造价较为经济,是目前广泛采用的一种抗浮锚杆形式。 2.2普通预应力抗浮锚杆 普通预应力锚杆可施加预应力,有自由段,是一种主动抗力形式,杆体一般采用钢筋或钢绞线,锚杆通过锚具锚固在底板上,可重复张拉锚杆。 2.3压力分散型锚杆 压力分散型锚杆基于单孔复合锚杆法理论,是通过在锚杆的不同位置设置多个承

4-全长锚杆拉拔力

https://www.360docs.net/doc/1a11763379.html, 全长锚固锚杆拉拔试验研究 朱自强,何现启 (中南大学信息物理工程学院,长沙,410083) 摘要: 支护设计最基本的指标是支护能力,即支护的最大承载力。锚杆的支护能力是锚杆对围岩的最大锚固力,由于锚杆在岩土介质中受力的复杂性、多变性,因此锚固能力的计算十分困难。工程中常用拉拔试验来确定粘锚能力,但由于拉拔试验时锚杆体上的粘结剪应力分布与锚杆实际工作时不同,拉拔力并不能作为锚杆的粘锚能力。研究认为,可根据拉拔试验和锚杆的实际承载状态下载荷分布规律的不同,得出了最大拉拔力和锚固力之间的关系,为正确地利用拉技试验来检验锚杆安装质量和评估锚杆锚固能力提供了理论依据。 关键词:全长锚固锚杆;拉拔试验;锚固力;最大拉拔力 study on full-grouted bolt pullout test abstract:supporting ability(maximal bearing capacity) is the basic index of supporting design。The supporting ability of bolt is the maximal anchoring force of bolt towards surrounding rock。Because of complex and variable stress of full-grouted bolts in rock and soil media,it is very difficult to determine the anchoring ability of them。We always use pullout test to determine the anchoring force ,but in pullout tes the distribition of shearing stress on bolt is different from practical situation,so pullout force cannot be used as the anchoring force of the bolt。From the study ,we known the difference of load distribution of bolt between pullout test and practical situation and get out the relation between maximal pullout force and anchoring force 。It povide the basic thereo for the tes of the quality of the bolt installation and the appraise of anchoring force using pullout test. key words: full-grouted bolt;pullout test;anchoring force;maximal pullout force 一、 概述 随着锚固技术应用范围的不断扩大,锚杆种类越来越多,锚杆的单体承载能力也不断地加大和提高。全长锚固锚杆作为锚杆的一种重要类型,在地下工程支护中得到了广泛应用。其与端锚锚杆相比有如下优点: (1)全长锚固的作用主要是提高了锚固岩体的关键力学参数粘结强度C、内摩擦角φ值 及对围岩提供了支护反力Δσ,而端部锚固的作用是仅对围岩提供了支护反力Δσ. (2)在相同条件下,全长锚固的锚固作用效果是端部锚固的整数倍[1]。 对全长锚固锚杆的作用机理,科技工作者和工程技术人员作了大量的研究工作,得出了许多有益的结论。但是,由于问题的复杂性,再加上端头锚固锚杆在地下工程中应用较早,人们在研究中忽视了全长锚固锚杆和端头锚固锚杆在受力机制上的区别,不正确地套用了端头锚固锚杆的支护理论和设计方法,严重阻碍了人们对全长锚固锚杆支护规律性的认识。近年来,国内外许多单位和科技工作者对全长锚固锚杆的作用机理,采用模拟试验、理论分析、数值计算、现场实测等研究方法,开展了较为系统的研究工作。随着研究的不断深入,人们对全长锚固锚杆的作用机理有了一个比较清楚地认识,取得了一大批研究成果。逐步认识到对于全长锚固锚杆,拉拔试验时锚杆的受力状态和实际完全不同,因此用拉拔试验来反映这类锚杆的锚固能力是不确切的。

预应力锚具规范

征求意见稿 1范围 本标准规定了预应力筋用锚具、夹具和连接器的产品分类、代号标记、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存等内容。 本标准适用于有粘结、无粘结、体内或体外配筋的预应力混凝土结构中使用的锚具、夹具和连接器。拉索的锚固装置也可参考应用,但尚应遵守有关专门规定。 2引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 197—2003 普通螺纹公差 GB/T 1804—2000 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 JG/T 5011.8—1992 建筑机械与设备锻件通用技术条件 JG/T 5011.9—1992 建筑机械与设备热处理件通用技术条件 JG/T 5011.10—1992 建筑机械与设备切削加工件通用技术条件 JG/T 5012—1992 建筑机械与设备包装件通用技术条件 3定义、符号 本标准的术语和符号采用下列定义。 3.1 定义 3.1.1 锚具anchorage 在后张法结构或构件中,为保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置。锚具可分为两类: a)张拉端锚具:安装在预应力筋端部且可用以张拉的锚具; b)固定端锚具:安装在预应力筋固定端端部,通常不用以张拉的锚具。 3.1.2 夹具grip 在先张法构件施工时,为保持预应力筋的拉力并将其固定在生产台座(或设备)上的临时性锚固

装置;在后张法结构或构件施工时,在张拉千斤顶或设备上夹持预应力筋的临时性锚固装置(又称工具锚)。 3.1.3 连接器coupler 用于连接预应力筋的装置。 国家质量监督检验检疫总局××××-××-××批准××××-××-××实施 3.1.4 预应力钢材prestressing steel 各种预应力混凝土用的钢丝、钢绞线或钢筋的统称。 3.1.5 预应力筋prestressing tendon 在预应力结构中用于建立预加应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋。有粘结预应力筋是和混凝土直接粘结的或是在张拉后通过灌浆使之与混凝土粘结的预应力筋:无粘结预应力筋是用塑料、环氧树脂、油脂等涂包的预应力筋,可以布置在混凝土结构体内或体外,且不能与混凝土粘结,这种预应力筋的拉力永远只能通过锚具和变向装置传递给混凝土。 3.1.6 预应力筋-锚具组装件prestressing tendon-anchorage assembly 单根或成束预应力筋和安装在端部的锚具组合装配而成的受力单元。 3.1.7 预应力筋-夹具组装件prestressing tendon-grip assembly 单根或成束预应力筋和安装在端部的夹具组合装配而成的受力单元。 3.1.8 预应力筋-连接器组装件prestressing tendon-coupler assembly 单根或成束预应力筋和连接器组合装配而成的受力单元。 3.1.9 内缩draw-in 预应力筋在锚固过程中,由于锚具各零件之间、锚具与预应力筋之间的相对位移和局部塑性变形所产生的预应力筋的回缩现象。回缩长度与锚具构造和张拉锚固工艺有关。 3.1.10 预应力筋-锚具组件的实测极限拉力ultimate tensile force of tendon-anchorage assembly 预应力筋-锚具组装件在静载试验过程中达到的最大拉力。 3.1.11 预应力筋-夹具组件的实测极限拉力ultimate tensile force of tendon-grip assembly 预应力筋-夹具组装件在静载试验过程中达到的最大拉力。

全长粘接抗浮锚杆施工技术

全长粘结抗浮锚杆施工技术 许永(1975—),男,本科,工程师,项目经理(中铁八局集团昆明铁路房屋建筑有限公司,云南昆明650011) 摘要:简述常见抗浮锚杆的类型、全长粘结抗浮锚杆的构造与成孔、施工方法、质量控制与检测。 关键词:抗浮锚杆;全长粘结抗浮锚杆;施工技术 1前言 随着城市建设的发展,地下空间的开发日益得到重视,地下空间的用途也越来越多,包括地下车库、地下商城等。大跨度空间结构,如大型公共建筑、体育场馆、商场、停车场等,存在大面积区域与地下水浮力的平衡问题;特别是高层群体建筑普遍采用整体裙房或纯地下结构,地下室埋深也越来越深,在地下水作用下,地下结构的抗浮问题越来越突出。但目前地下水浮力的确定以及地下结构的抗浮计算缺乏统一的认识,现有可参考的规范也不够明确,给抗浮设计带来一定的困难,也有一些工程出现了地下室上浮等事故。以往的抗浮方法主要以压重法为主,近年来抗浮桩的应用也越来越多,但抗浮桩的裂缝控制与耐久性、抗浮桩与基础的变形协调等问题没有得到很好的解决。抗浮锚杆是一种新的抗浮手段,具有良好的地层适应性,所需作业面小,易于施工。其布置非常灵活,数量较多,锚固效率高,有利于地板均匀受力。由于其

单向受力特点,抗拔力和预应力易于控制,有利于建筑结构的应力与变形协调,在许多条件下优于压重和抗浮桩方案。 2 常见的抗浮锚杆形式 2.1全长粘结抗浮锚杆 全长粘接抗浮锚杆杆体一般采用大直径螺纹钢筋,防腐采用加大钢筋截面及防腐涂层处理,锚杆头部直接浇注在混凝土底板内,防水较为简单。其不施加预应力,是一种被动抗力形式,锚固力发挥作用需要较大变形。但由于其构造简单,适合土层、岩层、沙砾层等,且施工效率高、周期短,相比其它形式的抗浮锚杆造价较为经济,是目前广泛采用的一种抗浮锚杆形式。 2.2普通预应力抗浮锚杆 普通预应力锚杆可施加预应力,有自由段,是一种主动抗力形式,杆体一般采用钢筋或钢绞线,锚杆通过锚具锚固在底板上,可重复张拉锚杆。 2.3压力分散型锚杆 压力分散型锚杆基于单孔复合锚杆法理论,是通过在锚杆的不同位置设置多个承载体,并采用无粘结预应力钢绞线将总的锚杆力分散传递到各个承载体上,将集中拉力转化为几个较小的压力,分散地作用于几个较短的锚固段上。 3 全长粘结抗浮锚杆施工技术 3.1施工流程

预应力全长锚注支护技术实践

预应力全长锚注支护技术实践 摘要:巷道地质采矿条件整体层位位于11-2煤层及8煤层之间;巷道底板标高为-969.7m~-911.5m,埋藏深度大,地层压力大。实施了三维地震及地面勘探工程,巷道附近地面钻探孔均揭露11-2及8煤层。根据周边巷道揭露地质资料,结合地面钻探及三维地震勘探资料,巷道掘进范围内无大中型断层,无落差大于 3m断层,但小断层和构造裂隙发育,DF22正断层、FN1-6正断层对掘进会有一定影响。因区域200m范围内采掘活动较少,揭露隐伏断层的可能性较大。鉴于此,文章对煤矿预应力全长锚注支护技术进行了实践研究,以供参考。 关键词:巷道支护技术;预应力;全长锚注。 1 巷道支护技术难点及对策 1.1 巷道支护难点分析 1)炮掘易造成顶板松动、冒落,导致锚杆锚索外锚端受力状况差巷道施工段岩性为细砂岩、砂质泥岩、泥岩等,其中以砂质泥岩为主,掘进过程中,由于施炮震动,易造成刚揭露顶板松动、离层、冒落,造成巷道表面凹凸不平,锚杆锚索外锚端受力状况差。 2)巷道顶板砂质泥岩遇水易引起膨胀变形,不利于围岩控制 巷道顶板为细砂岩和砂质泥岩,砂岩含水,因此当顶板有裂隙、构造或锚索孔通达砂岩层时,顶板淋水,不仅影响锚索的内锚效果,而且还会造成直接顶砂质泥岩膨胀和强度弱化,不利于围岩控制。 3)巷道埋藏深、地层压力大 巷道底板标高为-969.7m~-911.5m,埋藏深度大,地层压力大,深井巷道特征突出。 4)巷道为开拓系统巷道,服务时间长 巷道为系统巷道,服务时间长达20年,因此对巷道围岩的稳定性要求高。 1.2巷道支护技术对策 1)提高巷道的初始支护强度 有效的支护强度是保证深井巷道围岩稳定的前提条件。巷道开挖后,围岩表面应力出现卸载,并向围岩内部逐渐增大至原岩应力状态。巷道围岩的破坏是从巷道围岩表面开始的,当支护强度不能有效地平衡围岩某个深度的围岩应力时,围岩的破坏就会向围岩内部不断扩展和发展。对于深井高应力巷道,应该提供较高的支护强度,使其与高围岩应力相抗衡,阻止或减缓巷道围岩的破坏与发展。 2)采用预应力全锚注支护技术 对于深井高应力巷道,可锚性差是造成锚固力低和失效的重要原因。树脂端部锚杆和锚索虽然施工简单快捷,同时可以快速施加较大的预紧力,然而其锚固方式为端部锚固,锚固的有效性更大程度上依赖于锚杆锚索两端岩体的稳定性。一旦锚杆锚索两端松动破坏,必然导致锚杆锚索失效。预应力全锚注技术是锚杆(索)支护与注浆加固的有机结合,它是以树脂端部锚固锚杆、锚索为基础,通过高压注浆形成全长锚固方式的一种支护围岩的方法。 3)提高锚杆锚索的外锚强度和刚度 以锚杆锚索为基本支护的预应力全锚注支护是一个支护结构系统,这个系统中任何一处发生问题或存在薄弱环节,都会导致系统破坏,造成预应力全锚注支护效果降低或失败。对于服务时间较长的系统巷道,在提高锚杆锚索设计支护强度的同时,必须保证锚杆或锚索的外锚结构具有与之相匹配的支护性能。锚索外

锚杆、土钉的区别(完整版)

锚杆与土钉 (1) 第一章锚杆与土钉的概念 (1) 第一节锚杆 (1) 第二节土钉 (2) 第二章锚杆与土钉的区别 (3) 第一节土钉与锚杆不同之处 (3) 第三章知识延伸 (5) 第一节喷锚支护 (5) 第二节锚杆和锚索的区别 (6) 第四章重要认知 (7) 第五章总结 (8)

锚杆与土钉 按李广信教授的话,土钉是树上的鸟巢,锚杆是树上一根线挂着一个鸟巢。以下我们来具体讨论下两者具体的区别,首先先认清楚以下几个概念。 第一章锚杆与土钉的概念 第一节锚杆 将拉力传至稳定岩土层的构件。当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时,也可称为锚索。 是一种设置于钻孔内,端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体,它一端与工程构筑物相连,另一端锚入土层中,通常对其施加预应力,以承受由土压力、水压力、或风荷载等所产生的拉力,用以维护构筑物的稳定。一般由锚头段和锚固段三部分组成,其中锚固段用水泥浆或水泥砂浆将杆体与土体粘结在一起形成锚杆的锚固体.根据土体类型、工程特性与使用要求,土层锚杆锚固体结构可设计为圆形、端部扩大头型或连续球体型3类。

第二节土钉 用来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件。通常采取土中钻孔、置入变形钢筋即带肋钢筋并沿孔全长注浆的方法做成。土钉依靠与土体之间的界面粘结力或摩擦力,在土体发生变形条件下被动受力,并主要承受拉力作用。土钉也可用钢管、角钢等作为钉体,采用直接击入的方法置入土中。土钉墙支护适用于下列土体:可塑、硬塑或坚硬的黏性土,胶结或弱胶结(包括毛细水黏结)的粉土、砂土或角砾,填土、风化岩层等。

第二章锚杆与土钉的区别 第一节土钉与锚杆不同之处 一、受力机理 1)土钉是被动受力,即土体发生一定变形后,土钉才受力,从而阻止土体的继续变形; 2)锚杆是主动受力,即通过对锚杆时间预应力,在基坑未开挖前就限制土体发生过大变形。 二、受力范围 1)土钉是全长受力,不过受力方向分为两部分,潜在滑裂面把土钉分为两部分,前半部分受力方向指向潜在滑裂面方向,后半部分受力方向背向潜在滑裂面方向; 2)锚杆则是前半部分为自由端,后半部分为受力段,所以有时候在锚杆的前半部分不充填砂浆。 三、二者的本质区别在于工作机理的不同: 土钉是一种土体加筋技术,以密集排列的加筋体作为土体补强手段,提高被加固土体的强度与自稳能力; 锚杆是一种锚固技术,通过拉力杆将表层不稳定岩土体的荷载传递至岩土体深部稳定位置,从而实现被加固岩土体的稳定。 当土体发生一定变形后,土钉随着这个变形而提供抗力,这时受力特性和锚杆一样。只是它是全长受力。滑烈面所分成的两断受力方向是一样的,均为指向坡内。而锚杆在预应力的作用下,主动受力,始终是对坡体提供指向坡内的抗力,随着预应力的损失和坡体变形的停止,退化为土钉。 四、其他的一些区别 1、是否加预应力?yes-->锚杆;no-->土钉。 2、是否有专门的锚固机构?yes-->锚杆;no-->土钉。 3、是否通长注浆?yes-->土钉;no-->锚杆。

预应力课后答案

第十二章 12-1何谓预应力混凝土为什么要对构件施加预应力预应力混凝土的主要优点是什么其基本原理是什么 为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现,充分利用高强度钢筋及高强度混凝土,设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前,通过施加外力,使得构件产生的拉应力减小,甚至处于压应力状态下的混凝土构件。 预压应力用来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而将结构构件的拉应力控制在较小范围,甚至处于受压状态,以推迟混凝土裂缝的出现和开展,从而提高构件的抗裂性能和刚 1、提高了构件的抗裂度和刚度 2、可以节约材料和减轻结构的自重 3、减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力 4、结构质量安全可靠 5、可以提高结构的耐疲劳性能 6、预加应力的方法更有利于装配式混凝土结构的推广,亦可作为结构构件连接的手段,促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。 在承受外荷载前,预先引入永久内应力(预加应力)以降低荷载应力或改善工作性能的配筋混凝土。预加应力的大小和分布规律,与外荷载产生的应力大小和分布规律相反,使之可以抵消由于外荷载产生的全部或部分拉应力。这样有预应力与外荷载产的应力叠加后,根据事先预加应力的大小,可使结构在使用状态下不出现拉应力、或推迟裂缝的出现,或将裂缝宽度控制在一定的限度内,这就是预应力的基本原理。 12-2什么是预应力度对预应力混凝土构件如何分类 公路桥规将受弯构件的预应力度入定义为由预加应力大小确定的消压弯矩Mo与外荷载产生的弯矩Ms的比值。 第I类:全预应力混凝土结构入》=1 第II类:部分预应力混凝土结构0《入《1 第III类:钢筋混凝土结构入=0 12-3预应力混凝土结构有什么优缺点 优点:1提高了构件的抗裂度和刚度。 2可以节省材料,减少自重。 3可以减少混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。 4结构质量安全可靠。 5预应力可作为结构构件连接的手段,促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。此外,预应力还可以提高结构的耐疲劳性能。 缺点:1工艺较复杂,对施工质量要求甚高,因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。2需要有专门设备。 3预应力上拱度不易控制。 4预应力混凝土结构的开工费用较大,对于跨径小、构件数量少的工程,成本较高。 12-4什么是先张法先张法构件是按什么样的工序施工先张法构件如何实现预应力筋的锚固先张法构件有何优缺点 先张法:即先张拉钢筋,后浇筑构件混凝土的方法。1预应力钢筋就位,准备张拉。2张拉并锚固,浇筑构件混凝土。3松锚,预应力钢筋回缩,制成预应力混凝土构件。先张法是靠工作锚具来传递和保持预加应力的。

锚杆计算书

从几种规范来探讨全长粘结岩石锚杆承载力的计算 关键词:全长粘结岩石锚杆;承载力;计算 摘要:全长粘结岩石锚杆是岩土工程中常采用的工程措施。各行业的设计规范对全长粘结岩石锚杆的设计计算均有相关规定。由于出发点的差异,各种规范对全长粘结岩石锚杆计算的内容和要求也不尽相同。本文试从现行各规范对全长粘结岩石锚杆计算的规定出发,对比分析各行业对全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般要求,总结和探讨全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般方法。 1、引言 锚杆是岩土工程中常见的工程处理措施,在建筑、水利、公路、铁道、港口等岩土工程中经常使用,其中全长粘结岩石锚杆是常见的一种锚杆形式。为规范锚杆工程的设计,建筑、公路、铁道、水利等行业的设计规范对锚杆的设计计算作了相关的规定。但由于各规范的出发点不同,对锚杆计算的内容和要求也不尽相同。本文试从现行各规范对全长粘结岩石锚杆计算的规定出发,对比分析各行业对全长粘结岩石锚杆承载力验算的要求,总结全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般规定,并进一步探讨全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般方法。 2、各种规范对全长粘结岩石锚杆承载力计算的规定: 对全长粘结岩石锚杆承载力计算在很多规范中均有规定,笔者摘录如下: (1)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)8.6.3条: 对设计等级为甲级的建筑物,单根锚筋承载力特征值t R 应通过现场实验确定;对于其它建筑物可按下式计算: lf d R t 18.0π≤……………(8.6.3) 式中: f —砂浆与岩石间的粘结强度特征值; 1d —锚杆孔直径; l —锚杆的有效锚固长度; (2)、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330—2002)7.2.2条~7.2.3条: 锚杆钢筋截面面积应满足下式的要求: y a s f N A 20ξγ≥ ……………(7.2.2)

全长粘结岩石锚杆承载力的计算

从几种规范来探讨全长粘结岩石锚杆承载力的计算2008-02-17 11:51 分类:工程技术 字号:大中小 从几种规范来探讨全长粘结岩石锚杆承载力的计算 关键词:全长粘结岩石锚杆;承载力;计算 摘要:全长粘结岩石锚杆是岩土工程中常采用的工程措施。各行业的设计规范对全长粘结岩石锚杆的设计计算均有相关规定。由于出发点的差异,各种规范对全长粘结岩石锚杆计算的内容和要求也不尽相同。本文试从现行各规范对全长粘结岩石锚杆计算的规定出发,对比分析各行业对全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般要求,总结和探讨全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般方法。 1、引言 锚杆是岩土工程中常见的工程处理措施,在建筑、水利、公路、铁道、港口等岩土工程中经常使用,其中全长粘结岩石锚杆是常见的一种锚杆形式。为规范锚杆工程的设计,建筑、公路、铁道、水利等行业的设计规范对锚杆的设计计算作了相关的规定。但由于各规范的出发点不同,对锚杆计算的内容和要求也不尽相同。本文试从现行各规范对全长粘结岩石锚杆计算的规定出发,对比分析各行业对全长粘结岩石锚杆承载力验算的要求,总结全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般规定,并进一步探讨全长粘结岩石锚杆承载力 验算的一般方法。 2、各种规范对全长粘结岩石锚杆承载力计算的规定: 对全长粘结岩石锚杆承载力计算在很多规范中均有规定,笔者摘录如下: (1)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)8.6.3条: 对设计等级为甲级的建筑物,单根锚筋承载力特征值应通过现场实验确定;对于其它建筑物可按下式计算: (2)、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330—2002)7.2.2条~7.2.3条: 锚杆钢筋截面面积应满足下式的要求:

预应力锚索全长锚固技术

预应力锚索全长锚固技术 锚索具有锚固范围大、预应力大、强度高等特点,是复杂困难条件巷道支护或加固的重要手段,在深井巷道、软岩巷道中被大量采用。目前,煤矿巷道使用的锚索主要有两种:一种是树脂端锚锚索,这种锚索采用树脂药卷端部锚固,张拉施加预紧力,施工便捷,但因端部树脂锚固存在手套效应、树脂过搅或搅拌不充分等问题,锚索常出现随顶板下沉而下滑,其性能得不到充分发挥;其次端锚锚索在锚固端与锚具之间受到较高的拉力,当受到径向方向的岩层错动时,锚索易发生拉剪破坏,造成索体破断,存在安全隐患。另一种是注浆锚索,这种锚索对封孔止浆工艺技术要求高,施工繁琐;其次是注浆材料和注浆设备技术不过关,稀浆容易漏;稠浆容易堵塞注浆设备。为此,山东安科矿山支护技术有限公司经过两年多的研究,开发了预应力锚索全长锚固支护技术,实现了锚索全长锚固快速施工,大幅提高了锚索支护的安全可靠性。 一.原理 预应力锚索全长锚固技术是在原中空锚注技术基础上对中空注浆锚索、注浆材料和注浆设备进行改进而形成的新型巷道支护技术。它使用大孔径注浆芯管的注浆锚索、专用无机注浆锚固料和高压注浆设备。锚索先在迎头进行树脂端锚,不用封孔,张拉预紧施加预应力,立即起到支护作用,在滞后迎头向锚索的中空结构注入无机锚固材料,当孔口流出无机锚固剂时停止注浆实现锚索的全长锚固,从而改变了锚索的受力状态,提高了锚索对围岩的支护效果。 二.配套产品 预应力锚索全长锚固技术现已形成了一套成熟的施工工艺以及配套的支护 材料和设备。 1.全锚锚索 新型大孔径芯管中空注浆锚索是在原中空注浆锚索基础上的改进与升级,具有以下突出优点: (1)锚索强度高,破断强度≥1860MPa; (2)索体中空结构,自带注浆芯管,反向出浆,无需排气即可全锚;

全长粘结型锚杆施工工艺

全长粘结型锚杆施 工工艺

全长粘结型锚杆+喷射混凝土方案 一、工程概况 保阜高速公路位于河北省保定市的西部,起于保沧高速公路起点,向西经过满城县、顺平县、唐县、曲阳县和阜平县,终于河北保定与山西忻州两市交界,与山西境内规划忻阜高速公路相接。K63+000~K63+201路段,需要采用相应的工期短、经济合理、技术可行、安全适用的防护措施进行处治,拟采用全长粘结型锚杆+喷射混凝土方案。在施工开始前认真进行施工测量放样工作。在施工开始前认真进行施工测量放样工作。对各施工段落的断面尺寸、中线及高程进行复测。对所有的复测进行详细的记录、绘图和整理。采用横断面放样的方法放出路基占地界、坡脚、边沟、护坡道及路基中线的具体位置,并测量横断面。在第一级边坡局部碎落及危石地段进行削坡处理,将其缓至1:0.6-0.75。在一级坡脚设置混凝土矮挡墙压脚,高度1m,宽度根据坡脚与排水沟外沿的距离及坡面情况确定,若在挡墙高度内坡面不平整,则用混凝土补平。 二、进场人员设备及材料 K63+000~K63+201路段至 10月1日以进场一下: (1)施工负责人:梁建辉,施工队长:谭传平,安全负责人:郭良春,施工人员30人。 (2)机械设备

潜孔钻3台,各种型号空压机3台,喷浆机3台,搅拌罐2套,注浆泵2套,电焊机、切割机等设备若干。 (3)材料 Φ25钢筋20T,Φ8钢筋10T,P.O42.5水泥100T,中砂200m3,0.5-1.0cm碎石60m3,其它辅助材料若干。 (4)脚手架搭设 脚手架搭设采用扣件、架管式。所需架管、扣件、垫板、竹夹板、防护网、锚筋等材料;搭设10m高、170m宽双排脚手架;二步三跨使用连墙件拉结一次;铺设竹夹板作为施工平台; 三、技术说明 (1)锚杆钻孔 1.钻孔孔位 按设计要求或监理工程师指定的位置进行钻孔,确保开孔偏差不大于10cm。 2.钻孔方法 采用潜孔钻成孔 3.钻孔孔径 钻孔孔径满足设计要求,设计要求钻孔直径90mm。 4.钻孔孔深 孔深应超过锚索设计长度0.5~1.0m,终孔后清孔要彻底。满足设计要求,若发现孔深虽已达到预定深度,但仍未穿透破碎带或断层等软弱岩层时,则延长孔深,直至监理工程师认可

预应力必考题

第九章预应力混凝土构件 一、填空题: 1、采用预应力混凝土构件的目的是为了防止普通混凝土构件过早出现裂缝,充分利用高强度材料。 2、预应力混凝土可以延缓构件开裂,提高构件的抗裂度和刚度,并可取得减轻构件自重,节 约钢材的效果。 3、先张法是先张拉钢筋,后后浇混凝土。 4、后张法是先浇混凝土,后张拉钢筋。 5、先张法适合于生产构件中小型构件,后张法适合于生产大型或者特殊构件构件。 6、当材料强度等级和构件截面尺寸相同时,预应力混凝土构件的承载力和普通混凝土构件的承载力相 同。 二、判断题: 1、对构件施加预应力的目的是为了提高构件的承载力。(×) 2、先张法是先浇混凝土后张拉钢筋。( ×) 3、后张法是先浇筑混凝土后张拉钢筋。(√) 4、先张法适合于制作大型预应力混凝土构件。( ×) 5、后张法适合于制作小型预应力混凝土构件。(×) 6、先张法预应力混凝土构件的预应力是通过钢筋和混凝土之间粘结力传递的。(√) 7、后张法预应力混凝土构件的预应力是通过钢筋和混凝土之间粘结力传递的。(×) 8、预应力混凝土应选用收缩、徐变大的混凝土。( ×)(应选收缩和徐变小的混凝土) 9、预应力混凝土应选用高强度、不易加工的钢筋。( ×)(应选易于加工的钢筋) 10、预应力混凝土构件中受力钢筋必须都是预应力钢筋。( ×)(还有非预应力钢筋) 11、软钢和中等强度的钢筋不宜当作预应力钢筋是因为它建立的有效预压应力低。(√) 12、对构件施加预应力的目的是为了提高构件的抗裂度。(√) 13、部分预应力混凝土就是只在构件受拉区配置预应力钢筋的构件。( ×)(部分预应力混凝土就是在荷载作用下,构件截面可以出现裂缝,但不超过最大容许值的混凝土) 三、选择题: 1、一般来讲,预应力混凝土不适用于以下( B )构件。 A轴心受拉构件 B轴心受压构件 C受弯构件 D偏心受压构件 2、用先张法施工的预应力混凝土构件,以下( D )描述是正确的。 A后张拉钢筋,先浇灌混凝土 B浇混凝土与张拉钢筋同时进行 C无法确定D先张拉钢筋,后浇灌混凝土3、以下( C )措施可以减小预应力钢筋松驰引起的预应力损失。 A一端张拉 B两端张拉 C超张拉 D一端张拉,另一端补拉 4、以下( A )措施可以减小预应力钢筋与台座间温差引起的预应力损失。 A两阶段升温养护 B超张拉 C两端张拉 D一次升温养护 5、对混凝土构件施加预应力,下列( B )叙述是错误的。 A提高了构件的抗裂能力 B可以减小构件的刚度 C可以增大构件的刚度 D可以充分利用高强钢筋 6、先张法和后张法构件相比,具有下述特点中(D )项有码。

全长粘结型锚杆施工工艺

全长粘结型锚杆+喷射混凝土方案 一、工程概况 保阜高速公路位于河北省保定市的西部,起于保沧高速公路起点,向西经过满城县、顺平县、唐县、曲阳县和阜平县,终于河北保定与山西忻州两市交界,与山西境内规划忻阜高速公路相接。K63+000~K63+201路段,需要采用相应的工期短、经济合理、技术可行、安全适用的防护措施进行处治,拟采用全长粘结型锚杆+喷射混凝土方案。在施工开始前认真进行施工测量放样工作。在施工开始前认真进行施工测量放样工作。对各施工段落的断面尺寸、中线及高程进行复测。对所有的复测进行详细的记录、绘图和整理。采用横断面放样的方法放出路基占地界、坡脚、边沟、护坡道及路基中线的具体位置,并测量横断面。在第一级边坡局部碎落及危石地段进行削坡处理,将其缓至1:0.6-0.75。在一级坡脚设置混凝土矮挡墙压脚,高度1m,宽度根据坡脚与排水沟外沿的距离及坡面情况确定,若在挡墙高度内坡面不平整,则用混凝土补平。 二、进场人员设备及材料 K63+000~K63+201路段至2010年10月1日以进场一下: (1)施工负责人:梁建辉,施工队长:谭传平,安全负责人:郭良春,施工人员30人。 (2)机械设备 潜孔钻3台,各种型号空压机3台,喷浆机3台,搅拌罐2套,

注浆泵2套,电焊机、切割机等设备若干。 (3)材料 Φ25钢筋20T,Φ8钢筋10T,P.O42.5水泥100T,中砂200m3,0.5-1.0cm碎石60m3,其它辅助材料若干。 (4)脚手架搭设 脚手架搭设采用扣件、架管式。所需架管、扣件、垫板、竹夹板、防护网、锚筋等材料;搭设10m高、170m宽双排脚手架;二步三跨使用连墙件拉结一次;铺设竹夹板作为施工平台; 三、技术说明 (1)锚杆钻孔 1.钻孔孔位 按设计要求或监理工程师指定的位置进行钻孔,确保开孔偏差不大于10cm。 2.钻孔方法 采用潜孔钻成孔 3.钻孔孔径 钻孔孔径满足设计要求,设计要求钻孔直径90mm。 4.钻孔孔深 孔深应超过锚索设计长度0.5~1.0m,终孔后清孔要彻底。满足设计要求,若发现孔深虽已达到预定深度,但仍未穿透破碎带或断层等软弱岩层时,则延长孔深,直至监理工程师认可为止。 5.孔斜控制

全长粘结型锚杆施工工艺

全长粘结型锚杆施工工艺

全长粘结型锚杆+喷射混凝土方案 一、工程概况 保阜高速公路位于河北省保定市的西部,起于保沧高速公路起点,向西经过满城县、顺平县、唐县、曲阳县和阜平县,终于河北保定与山西忻州两市交界,与山西境内规划忻阜高速公路相接。K63+000~K63+201路段,需要采用相应的工期短、经济合理、技术可行、安全适用的防护措施进行处治,拟采用全长粘结型锚杆+喷射混凝土方案。在施工开始前认真进行施工测量放样工作。在施工开始前认真进行施工测量放样工作。对各施工段落的断面尺寸、中线及高程进行复测。对所有的复测进行详细的记录、绘图和整理。采用横断面放样的方法放出路基占地界、坡脚、边沟、护坡道及路基中线的具体位置,并测量横断面。在第一级边坡局部碎落及危石地段进行削坡处理,将其缓至1:0.6-0.75。在一级坡脚设置混凝土矮挡墙压脚,高度1m,宽度根据坡脚与排水沟外沿的距离及坡面情况确定,若在挡墙高度内坡面不平整,则用混凝土补平。 二、进场人员设备及材料 K63+000~K63+201路段至2010年10月1日以进场一下: (1)施工负责人:梁建辉,施工队长:谭传平,安全负责人:郭良春,施工人员30人。 (2)机械设备 潜孔钻3台,各种型号空压机3台,喷浆机3台,搅拌罐2套,

注浆泵2套,电焊机、切割机等设备若干。 (3)材料 Φ25钢筋20T,Φ8钢筋10T,P.O42.5水泥100T,中砂200m3,0.5-1.0cm碎石60m3,其它辅助材料若干。 (4)脚手架搭设 脚手架搭设采用扣件、架管式。所需架管、扣件、垫板、竹夹板、防护网、锚筋等材料;搭设10m高、170m宽双排脚手架;二步三跨使用连墙件拉结一次;铺设竹夹板作为施工平台; 三、技术说明 (1)锚杆钻孔 1.钻孔孔位 按设计要求或监理工程师指定的位置进行钻孔,确保开孔偏差不大于10cm。 2.钻孔方法 采用潜孔钻成孔 3.钻孔孔径 钻孔孔径满足设计要求,设计要求钻孔直径90mm。 4.钻孔孔深 孔深应超过锚索设计长度0.5~1.0m,终孔后清孔要彻底。满足设计要求,若发现孔深虽已达到预定深度,但仍未穿透破碎带或断层等软弱岩层时,则延长孔深,直至监理工程师认可为止。 5.孔斜控制

锚杆粘结力分布

锚杆锚固段粘结力分布计算方法 黄中木 渠时勤 文 摘 锚杆的抗拔力计算式是岩土锚固工程设计中的一个关键技术问题。工程实践和研究表明,锚固段的内力沿杆长分布是不均匀的,杆体轴力和剪力集度均向根部衰减。下面就弹性范围内分别介绍国内和国外的几种计算方法,并提出按共同变形原理得出的计算方法。 关键词 粘结力分布 锚杆 围岩变形 1.衰减规律理论的计算方法 关于衰减规律理论的计算,以往多采用局部变形假定,即用一系列独立作用的“切向弹簧”来描述锚固段同围岩之间的关系,得出杆体轴力和剪力的分布规律为: ()[]() l sh z l h sh P P ββ-+? =0 ()[]() l sh z l h ch P q βββ-+?=0 (1-1) 式中: l ––锚固段长度,h ––锚固段埋深,z ––坐标 P 0––锚杆中轴力,P ––拉拔力,q ––单位长度锚固体上的剪力集度 b b s b b s E d k E A k 2 24πβ== 其中:d b ––锚杆直径,E b ––锚杆变形模量,k s ––浆体的综合剪切刚度。 这种传统的计算方法难以正确地反映围岩特性(变形模量)对锚固段内力分布的影响。为了考虑杆体﹑浆体和围岩的共同作用,现在国内通常要采用有限元[5]和FLAC(Fast Lagrangian Analysis of Continua)等数值计算方法。 2.邓-肯理论的计算方法[6][7][8] 邓-肯等人也认为粘结力按衰减规律分布,但是他们认为在弹性条件下,剪应力分布呈高度的非线性,剪应力主要集中在锚固段的顶部,沿锚杆呈指数衰减。 x x e r Ω-Ω= 012 1 στ (1-2) 其中:()2 1121? ? ?? ?? -=Ωr r r R 当 ()112r r r <- ()2 11221/ln ?? ????=Ωr r r R 当 ()112r r r <- 式中:r 1––锚杆直径,r 2––孔洞直径; x ––所要求的点到锚固段顶部的距离; R=E g /E b ,E g 为浆体弹性模量。 邓-肯理论认为剪应力主要集中在锚固段的顶部,剪应力沿锚杆呈指数衰减。因此,这种理论只适合于短锚杆计算中。 其锚固段长度: Ω = 6 .4b l (m)

预应力复习答案

思考题 ★★1、为什么对同一预应力混凝土构件可以用三种不同的概念解析?P4 对于同一个预应力砼可以有三种不同的概念,它们之间并没有相互的矛盾,它们仅仅是从不同的角度来解释预应力砼的原理。预应力使砼成为弹性材料的概念,可看成是全预应力混凝土分析的依据;对混凝土构件施加预应力是为了使高强钢材与混凝土能协同工作的概念,则可看成是强度理论,它指出预应力混凝土也不能超越其材料自身强度的界限;施加预应力是实现部分平衡的概念,则为复杂的预应力混凝土超静定梁的设计与分析提供了简捷的方法。这三种不同的概念恰恰为预应力混凝土结构的弹性设计,塑形设计以及平衡设计提供了理论依据。 2、预应力砼结构用的混凝土与预应力的发展方向是什么?P10 预应力混凝土用的混凝土材料以高强度、高性能为主要发展方向;预应力筋则主要是高强度、低松弛; 3、部分预应力砼的A类与B类构件区分是什么?P56 P5 A类构件是指使用荷载短期效应组合作用下,构件预应力砼正截面拉应力不超过规定的容许值; B类指使用荷载短期效应组合作用下,构件预压力区砼正截面的拉应力超过规定的限制,但裂缝宽度不超过容许值。 ★★4、《混凝土结构设计规范》2002对混凝土结构的裂缝控制等级是如何划分的?对预应力混凝土结构用公式如何表示?P111 一级:严格要求不出现裂缝的构件,按荷载效应的标准组合进行计算时,构件受拉边缘砼不应产生拉应力; σck-σpc≤0,σck=Ms/Wo 二级:般要求不出现裂缝的构件,按荷载效应的准永久组合进行计算时,构件受拉边缘砼不应产生拉应力,而荷载效应的标准组合进行计算时,构件受拉边缘砼容许产生拉应力但拉应力不应超过混凝土的抗拉强度标准值f tk; σck-σpc≤f tk或σcq-σpc≤0,σcq=Mq/Wo 三级:允许出现裂缝的构件,最大裂缝宽度按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度值不应超过允许值。Wmax《=Wmin ★★5、试从结构的性能方面论述钢筋混凝土---预应力混凝土—部分预应力混凝土发展过程的“否定之否定“的辩证关系? 预应力结构的发展包含着否定之否定的辩证发展规律,从钢筋混凝土发展到预应力混凝土是一次否定,它使得高强钢材与高强混凝土得到了协调使用,预应力混凝土提高了结构的刚度,且该善了砼结构的刚度和抗裂性能,并很大程度的解决了大跨度结构中应用混凝土结构的问题。部分预应力克服了全预应力砼混凝土长期处于高压应力的状态,受徐变影响大,构件的反拱大等缺点,同时,可适度解决构件端部的锚具过于集中的问题。部分预应力砼结构设置一定数量的粘结非预应力筋,还可提高构件的延性,更有利于在预应力混凝土在地震区域的应用。因此,部分预应力混凝土不是简单的替代全预应力混凝土,而是其自身的完善和提高。部分预应力的概念是设计工程师对混凝土结构的设计更能够根据结构使用的功能有更大的选择范围。但是部分预应力混凝土不可能完全代替全预应力混凝土,他们分别适用于不同的环境与工作条件要求,有些工作环境是必须适用全预应力混凝土结构。部分预应力概念的提出使得预应力结构的应用更加广泛,他克服了全预应力混凝土的不足之处,提高了结构的延性,使结构设计既经济又合理。 6、叙述混凝土结构裂缝经典理论的粘结滑移理论与粘结无滑移理论的对立统一关系。我国现行混凝土结构规范中是如何考虑的? 粘结滑移理论: ①裂缝的开展是由于钢筋和相邻混凝土不再保持变形协调,出现相对滑移而形成的。②裂缝间距是通过粘结力从钢筋传递到混凝土上的力所决定的。③裂缝宽度是构件开裂后钢筋和混凝土的相对滑移造成的。④混凝土表面的裂缝宽度与钢筋表面处的裂缝宽度是一样的 无滑移理论 ①在通常允许的裂缝宽度范围内,变形钢筋与混凝土之间的相对滑移几乎可以忽略不计。②裂缝宽度主要是钢筋周围混凝土受力时变形不均匀造成的③裂缝宽度是由钢筋附近和离钢筋某部位处的应变差确定的。④虑梁弯曲时,梁底裂缝比主筋位置处裂缝宽度增大。⑤考强调裂缝两侧的混凝土截面不是相互平行的二个平面,而是两个曲面,且裂缝宽度随远离钢筋的距离的增大而增

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