预应力锚索桩设计与计算
抗滑桩锚索张拉伸长量计算
1328.82
精确计算法
单侧伸长ΔL‘=
59.341
超张拉120%，张拉力60KN
预应力钢绞线张拉伸长量计算
张拉钢绞线一端，故取总长考虑（锚索张拉）
σcon(N/mm2) =
1395
—张拉控制应力
P2超(N)
60000
—预应力筋张拉端张拉力
Es(MPa)=
195000
—预应力钢绞线弹性模量
—预应力钢绞线弹性模量
A（mm²）
140
—钢绞线一束截面积
k=
0.0015
—预应力钢绞线局部偏差的摩擦系数
fpk=
1860
μ=
0.2
—预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数
直线段
伸长量
精确计算法
L(m)
θ(rad)
kL+μθΒιβλιοθήκη e-(kL+uθ)
终点应力(N/mm2)
ΔL=
0.037216117
25.40
0
0.0381
1336.82
精确计算法
单侧伸长ΔL‘=
49.934
DK900+706～+838段张拉锁定值400KN单根张拉50KN
预应力钢绞线张拉伸长量计算
张拉钢绞线一端，故取总长考虑（锚索张拉）
σcon(N/mm2) =
1395
—张拉控制应力
P2(N)
50000
—预应力筋张拉端张拉力
Es(MPa)=
195000
A（mm²）
140
—钢绞线一束截面积
k=
0.0015
—预应力钢绞线局部偏差的摩擦系数
fpk=
1860
预应力锚索(方案)
目录第一章工程概况 (1)第一节施工方案编制依据 (1)第二节施工现场及工程地质条件 (1)第三节设计要求 (2)一、预应力锚索 (2)二、钢筋锚杆 (3)三、喷射砼…………………………………………………………………………………错误！未定义书签。
第四节本工程的特点 (3)第五节施工工期计划 (3)第二章预应力锚索施工 (4)第一节施工准备 (4)第二节整体工程施工顺序 (5)第三节施工流程 (5)一、成孔 (5)二、插钢绞线锚索 (6)三、清孔 (7)四、灌浆 (7)五、锚杆张拉锁定 (8)六、施工要点 (11)七、试验和检验 (12)第三章钢筋锚杆施工 (13)第一节施工工艺流程 (13)第二节施工方法及技术措施 (14)第三节锚杆施工工艺 (14)第四节锚杆工程质量保证措施 (15)第四章喷锚网施工 (16)第一节设计要求 (16)第二节施工方法 (16)第三节喷射砼施工 (17)第四节施工工艺流程 (17)第五节喷射混凝土施工主要技术措施 (18)第六节喷射砼施工注意事项 (19)第七节钢网喷射混凝土工程质量保证措施 (20)一、喷射砼施工 (20)二、钢筋材质及加工 (20)三、钢筋焊接 (21)四、砼原材料质量控制 (22)五、砼生产的质量控制 (23)第五章劳动组织计划和材料及机械设备计划24第一节劳动组织 (24)第二节主要材料用量计划 (24)第三节主要机械设备计划 (24)第四节用水、用电计划 (25)第六章锚索施工安全措施 (25)第一节安全目标 (25)第二节安全措施 (25)1、施工进度计划表2、预应力锚索平面布置图第一章工程概况第一节施工方案编制依据1、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；2、《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）；3、《锚杆设计与施工规范》（CECS22：90）；4、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；5、《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》(JG3007-93)；6、《预应力筋用锚具夹具和连接器应用技术规程》(JGJ85-92)；7、《无粘结预应力混凝土结构技术规程》(JGJ／T92-93)；8、《混凝土结构工程施工及验收规范}》(GB50204-92)；9、《钢绞线、钢丝束无粘结预应力筋》(JG3006-93)；10、《场地工程地质勘察报告》；11、《设计图纸》。
预应力锚索施工工艺
预应力锚索施工工艺预应力锚索是一种常用的岩土锚固技术，广泛应用于边坡加固、隧道支护、桥梁基础等工程领域。
它通过将高强度钢绞线或钢丝束预先施加拉力，并锚固在岩土体中，从而提高岩土体的稳定性和承载能力。
下面将详细介绍预应力锚索的施工工艺。
一、施工准备1、技术准备熟悉施工图纸和设计要求，进行技术交底。
编制施工方案，明确施工流程、质量控制要点和安全措施。
进行现场勘察，了解地质条件和周边环境。
2、材料准备预应力锚索：根据设计要求选用合适规格和强度的钢绞线或钢丝束。
锚具：包括锚垫板、夹片等，应符合设计和规范要求。
水泥：一般采用普通硅酸盐水泥，强度等级不低于 425 级。
砂、石子：应质地坚硬、级配良好。
外加剂：根据需要选用合适的外加剂，如早强剂、减水剂等。
3、机械设备准备钻孔设备：如潜孔钻机、地质钻机等。
张拉设备：千斤顶、油泵等，应配套标定。
灌浆设备：搅拌机、灌浆泵等。
4、现场准备清理施工现场，平整场地，修筑施工便道。
搭建临时工棚，存放材料和设备。
测量放线，确定锚索孔位。
二、钻孔1、钻孔定位根据设计要求，使用全站仪或经纬仪准确放出锚索孔位，并做好标记。
2、钻孔方法一般采用风动潜孔钻进或回转钻进的方法。
钻孔时应根据地质条件调整钻进参数，如钻进速度、风压、钻压等。
3、钻孔要求钻孔孔径应符合设计要求，一般比锚索直径大 10~20mm。
钻孔深度应超过设计长度 05m 以上。
钻孔应保持直线，倾斜度误差不得超过设计要求。
钻孔过程中应做好记录，包括地质情况、钻进速度、钻进压力等。
4、清孔钻孔完成后，使用高压风或水将孔内的岩粉、碎屑等清理干净，确保孔内干净整洁。
三、锚索制作与安装1、锚索制作根据设计长度，将钢绞线或钢丝束切割下料，并进行除锈、除油处理。
在钢绞线或钢丝束一端安装锚具，并用挤压机进行挤压锚固。
在锚索自由段套上塑料波纹管，并每隔 1~2m 设置一道定位支架，以保证自由段的钢绞线或钢丝束与注浆体分离。
2、锚索安装将制作好的锚索缓慢插入钻孔内，直至设计深度。
预应力锚索施工技术
2、拌制浆液时禁止将手放入搅拌筒内，定期检查输 浆管线及接头是否损坏。
3、注浆时严禁将出浆管口对准施工人员。注浆结束 后及时将管线冲洗干净，将制浆场地清理干净。
2、锚索制作与安装
1）严格按照设计进行钢绞线选材。对进场的钢绞线必须验明其 产地、生产日期、出厂日期、型号，并核实生产厂家的资质证书 及其各项力学性能指标。同时须进行抽样检验，以确保其各项参 数达到锚固施工要求。
2）每根钢铰线的下料长度＝锚索设计长度＋腰梁的宽度＋锚索张 拉时端部最小长度（与选用的千斤顶有关）。 3）钢铰线自由段部分应满涂黄油，并套入塑料管，两端绑牢，以 保证自由段的钢铰线能伸缩自由。 4）捆扎钢铰线隔离架沿锚杆长度方向每隔1.5m设置一个。 5）锚索的安插 锚索加工完成，经检查合格后，安装前小心运至孔口。入孔 前将注浆管平行并入一起，然后将锚索与注浆管同步送入孔内。 安放锚束时，应防止锚束扭压、弯曲，注浆管宜随锚体一同放入 钻孔，注浆管端部距管底宜为50～100mm。锚束插入孔内深度 不应小于锚束长度的95％。如发现锚索安插人管内困难，说明钻 管内有粘土堵管，不要再继续用力插入，使钢铰线与隔离架松散， 而应把钻管拔出，清除出钻孔内的粘土，重新钻孔到位。
4、安装工作锚、夹片、限位板、千斤顶及工具锚时， 钢绞线夹持部位、工作锚必须进行清洗，防止滑脱发 生安全事故。
5片、飞检出查伤夹人片。、张锚拉具时及千钢斤绞顶线出外力观方质向量45，。防内止严发禁生站夹人， 以防夹片、锚具等飞出伤人。
6、张拉时检查油泵及油管是否漏油，及时紧固 夹片。
7、夜间张拉时必须有充足的照明。 8、锚索张拉过程中如遇到预应力钢绞线断丝、
预应力锚索方案
施工组织设计（方案）报审表工程名称：山西软件园二期基坑支护工程编号：致：太原理工大学建设监理公司（监理单位）我方已根据施工合同的有关规定完成了山西软件园二期基坑支护工程施工组织设计（方案）的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。
附：预应力锚索专项施工组织设计（方案）承包单位（章）项目经理日期专业监理工程师审查意见：专业监理工程师日期总监理工程师审核意见：项目监理机构总监理工程师日期一、预应力锚索施工技术要求锚索长度分别为4S25.5m,4S28m和5S29.0m，5s29.5m自由段长度为9m，锚固段长度分别为16.0m,16.5m,18m,20m和25.0m，成孔直径均为150mm，水平夹角为12º和15间隔施工。
锚索分别选用4束和5束7∅5低松弛1860级预应力钢绞线；固结体采用纯水泥浆，要求二次注浆，采用P.O42.5水泥，水灰比0.45，并掺入适量早强剂，水泥用量不少于100Kg/m。
二、施工部署1、施工机械设备成孔机械采用套管跟进工艺，机械设备数量4台；注浆泵2台，要求注浆压力达到5MPa以上；预应力张拉设备2台套；电焊机、切割机等。
施工用电量300KWh。
主要施工机械设备进场调试后必须进行机械报验，施工机械应满足设计及施工要求。
2、施工人员每台成孔钻机人员5人，合计20人，其他人员5人，总计30人。
施工人员进场必须进行安全交底及安全考核，主要施工人员应有人员上岗证，无证人员严禁操作施工机械、不得随意串岗。
3、施工材料工程主要采用有：1860级低松弛预应力钢绞线（规格7×Φ5mm）、42.5MPa普通硅酸盐水泥。
其他材料：锚具、钢垫板、PVC注浆管、支架等。
4、材料检验与复检预应力钢绞线材料进场必须有产品出厂合格证，按进场批号，与监理单位共同取样、送检。
42.5MPa普通硅酸盐水泥进场必须有产品出厂合格证，按进场批号、进场数量（不大于200t），与监理单位共同取样、送检。
锚杆(锚索)支护设计公式
锚索支护设计一、锚索设计锚固力钢绞线直径为φ15.24mm时锚固力不小于200kN 。
二、锚索支护参数校核1、锚索通过悬吊作用，达到支护效果的条件，应满足：L ≥L 1+L 2+L 3 式中：L ——锚索总长度，m ；L 1——锚索外露长度（包括钢带、托板、锁具厚度），m ； L 2——有效长度（锚索取围岩松动圈冒落高度b ），m; L 3——锚入岩（煤）层内深度，m 。
其中 L 1=0.20mL 2=b(锚索取围岩松动圈冒落高度)b=顶f H B ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+︒245tan 2ω式中B ——巷道掘宽（切眼掘宽4.6m ） H ——巷道掘高 (3.6m)顶f ——顶板岩石普氏系数；(取2.5)`ω——两帮围岩的似内摩擦角，ω=()顶f arctan 。
带入公式算的b=1.18m L 2=1.18mL 3=锚固剂体积/锚索眼面积与锚索横截面之差（锚固剂型号；CK2335，使用数量：4根，锚索直径：15.24mm ，锚索眼直径：28mm ）带入公式得L 3=2.6mL 1+L 2+L 3=0.20m+1.18m+2.6m=3.98m2、锚索长度校核，应满足d c b a L L L L L +++= 式中L ——锚索总长度，m ；a L ——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m ； c aa f f d K L 41⨯≥其中：K ——安全系数；(取2)1d ——锚索直径；（15.24mm ）a f ——锚索抗拉强度，N/㎜2；(1426.05) c f ——锚索与锚固剂的粘合强度，N/㎜2；（10）带入公式得La ≥1.1mb L ——需要悬吊的不稳定岩层厚度，m ；(2.2m ，经实际打眼，我矿顶板2m 以上为砂岩)c L ——托板及锚具的厚度，m ；d L ——外露张拉长度，m ；(L C+ L d=0.20m)带入公式d c b a L L L L L +++=≥1.1m+2.2m+0.20m ≥3.50m 以上得出：我矿锚索长度为4.2m 满足设计要求。
锚杆锚索设计计算案例
锚杆（索）设计根据现场地质条件和地形特征，斜坡体由于受到先期构造作用和后期风化作用强烈影响，出露基岩破碎，裂隙发育，且距交通要道较近的特点，拟采用锚杆（索）对局部卸荷裂隙发育、稳定性较差的危岩体进行锚固，以达到加固坡面，抑制风化剥落、崩塌的发生。
通过现场调查及三维激光扫描数据分析，半壁山危岩体主要失稳模式为倾倒式和滑移式。
1.倾覆推力计算：推力计算：式中：k-后缘裂隙深度（m）。
取11.1m；hv-后缘裂隙充水高度（m）.取3.7m；H-后缘裂隙上端到未贯通段下端的垂直距离（m）. 取15m;a-危岩带重心到倾覆点的水平距离（m），取3.4m；b-后缘裂隙未贯通段下端到倾覆点之间的水平距离（m），取6.8m;h0-危岩带重心到倾覆点的垂直距离（m），取7.2m;fk-危岩带抗拉强度标准值（kPa），根据岩石抗拉强度标准值乘以0.4折减系数确定暴雨工况下190kPa;θ-危岩带与基座接触面倾角（°），外倾时取正，内倾时取负值；β-后缘裂隙倾角（°）；K-安全系数取1.5；2.锚杆计算（1）锚杆轴向拉力设计值计算公式：,式中Nak -锚杆轴向拉力标准值（kN）；Na -锚杆轴向拉力设计值（kN）；Htk -锚杆所受水平拉力标准值（kN）；α-锚杆倾角（°），设计取值为15°；γa-荷载分项系数，可取1.30；(2) 锚杆钢筋截面图面积计算公式：锚杆截面积：As-锚杆钢筋或预应力钢绞线截面面积（m2）；ξ2-锚杆抗拉工作条件系数，永久性锚杆取0.69，临时性锚杆取0.92；γ0-边坡工程重要系数，取1.0；fy-钢筋或预应力钢绞线的抗拉强度标准值（kN），取300N/ mm；(3) 锚杆锚固体与地层的锚固长度计算公式：(4) 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度计算公式：锚固段长度按上述两个公式计算，并取其中的较大值。
式中：la-锚杆锚固段长度（m）；frb-锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值（kPa）；fb-锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值（kPa）；D-锚杆锚固段的钻孔直径（m）；d-锚杆钢筋直径（m）；γ0 -边坡工程重要系数，取1.0；ξ1-锚固体与地层粘结工作条件系数，对永久性锚杆取1.00，对临时性锚杆取1.33；ξ3-钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数，对永久性取0.60，对临时性取0.72；通过计算，得出：;或：;锚杆设计长度均为4m，采用Φ32螺纹钢筋作为锚筋，钻孔直径为110mm，全孔段M30水泥砂浆固结，共计132根；锚索设计长度为12m，采用4根φ15.20-1860钢绞线，钻孔直径110mm，M30水泥砂浆固结，锚固段长度不小于4m，共计30根。
煤矿井下锚杆支护知识、原理和锚杆(索)计算及支护设计公式
锚杆支护一、锚杆支护的原理锚杆支护就是以维护和利用围岩的自承能力为基点，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分。
通过锚入围岩内部的杆体，改变巷道围岩的本身的力学状态，在巷道周围形成一个整体而又稳定的承载环，和围岩共同作用，达到维护巷道的目的。
这一支护形式与传统的棚式支护相比属于主动积极加固巷道围岩的支护形式。
二、锚杆在支护中的作用1、锚杆的悬吊作用悬吊作用是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂在其上的坚固老顶之上。
如图1所示，或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连接在松动区外的完整坚固岩石上，使松动岩块不至冒落。
2、锚杆的组合梁理论在层状岩层的巷道顶板中，通过锚入一系列的锚杆，将锚杆长度以内的薄层岩石锚成岩石组合梁，从而提高其承载力。
利用锚杆的拉力将层状岩层组合起来形成组合梁结构进行支护，这就是锚杆组合梁作用。
组合梁作用的本质在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁的岩层挤紧，增大岩层间的摩擦力；同时，锚杆本身也提供一定的抗剪能力，阻止其层间错动。
锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁，这时被锚固的岩层便可看成组合梁，全部锚固层能保持同步变形，顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。
3、锚杆锲固作用锚杆的悬吊作用锚杆的组合作用是指在围岩中存在一组或多组不同产状的不连续面的情况下，由于锚杆穿过这些不连续面，防止或减少了围岩沿不连续面的移动。
如图3。
44、挤压加固拱作用形成以锚杆头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。
如将锚杆沿拱形锚杆的楔固作用p бb p 锚杆的楔固作用-б p (бbp巷道周边按一定间距径向排列，在预应力作用下，每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联结，在围岩中形成一连续压缩带。
它不仅能保持自身的稳定，而且能承受地压，组织上部围岩的松动和变形。
显然，对锚杆施加预紧力是形成加固拱的前提。
5、锚杆的减跨作用如果把不稳定的顶板岩层看成是支撑在两帮的叠合梁，由于可视悬吊在老顶上的锚杆为支点，安设了锚杆就相当于在该处打了点柱增加了支点而减少了顶板的跨度，从而降低了顶板岩层的弯曲应力和挠度，维持了顶板与岩石的稳定性，使岩石不易变形和破坏。