1118岩土锚固力试验与预应力锚索施工技术课件

中铁西北科学研究院有限公司 方建生 预应力锚索施工技术与岩土锚固力试验?一、预应力锚固技术简介?二、预应力锚索施工技术?施工准备?锚索制安?锚孔钻造?下索注浆?张拉封锚?三、锚固力试验?锚固试验相关参数?锚固试验结果?甘肃省河西走廊酒泉系砾石层试验点?广东省京珠高速公路边坡病害治理试验点?福建省漳龙高速公路边坡治理试验点?青海省湟倒线高速公路高边坡治理试验点?锚固试验结果分析 目 录?一）预应力锚索技术的起源（与舟曲三期工程有关）?法国的欧仁弗莱西奈（Enugene Freyssinet）于1928年首次将高强钢丝应用于预应力混凝土结构中，但这一技术一直到第二次世界大战后才得到大量的应用。?在第二次世界大战期间，欧洲的许多桥梁遭战争破坏，战后重建任务繁重，钢筋紧缺。而预应力混凝土结构由于采用了高强材料，可以节省大量的钢材和混凝土，再加上刚度大、耐久性好等优点，在欧洲得到了推广与发展。目前，这一先进技术已广泛地被世界各国采用。现在世界上最著名的预应力专业公司大都集中于欧洲，如美国的缆索包装公司（CCL）、预应力混凝土设备公司（PSC Equipment Ltd）和西蒙贝尔公司，瑞士的VSL国际公司（Vorspon System Losinger International）,德国的鲍尔公司（PAUL）与地伟达预应力混凝土公司（Dywidag Stressed Conerete Ltd）,意大利的Tensacciaj公司等。一、预应力锚固技术简介（1-1）一、预应力锚固技术简介（1-2）二战中著名的阿纳姆-海马根大桥，阿纳姆是荷兰境内的一个地区，是美空降部队行动的主力攻击方向，攻下海马根大桥，就直接打开了通往阿姆斯特丹之路，进而美军解放了荷兰。当时德军为了延缓美军进军，试图将大桥炸毁，未果，但大桥主体受损。一、预应力锚固技术简介（1-3）桂河大桥在曼谷西北122公里的北碧府(Kan-chanaburi)，这座横跨桂河的大桥折射了二战期间的一段历史，是当年日军占领泰境期间，强迫盟军战俘建造的通往缅甸的铁路桥，二战期间被毁 一、预应力锚固技术简介（1-4）?在美国与加拿大，预应力以工业实用为目的起始于50年代。美国的主要预应力公司是CEC公司及大陆混凝土结构公司。?二）现代预应力技术的发展?预应力技术从工程应用开始至今仅80年时间，但是，由于它所持有的优点，使其迅速发展，广泛地应用于各个领域，应用数量日益增多。现代预应力技术的发展主要可概括为以下三个方面：（一）高强、超高强预应力筋的采用 当今我们所使用的预应力筋强度较过去有显著提高，有的国家粗轧螺纹钢筋最大强度可高达1570MPa，而钢绞线在国内外工程中已普遍使用强度为1860MPa的产品，有些国家已在研制强度更高的预应力筋。（二）高效率的张拉锚固体系（1986年的课题。我们锚具还是用的栓塞式（见下页图，试验照片失效了），张拉时分张拉千斤顶和顶压器，用两台ZB400油泵控制，效力极低。）一、预应力锚固技术简介（1-5）栓塞钢绞线锚环1986年课题用锚具套件；介绍日本人的钢绞线 一、预应力锚固技术简介（1-6）（三）预应力施工工艺不断创新 1.采用操作灵活、安全可靠的系列化千斤顶使预应力张拉变得非常简便。2.金属波纹管的使用使曲线束、长束及密集束预留孔道变得方便可靠，可以完全避免抽拔成型时的断棒、塌孔现象发生。3.无粘结预应力技术的采用使预应力筋可在工厂制作，不必在混凝土构件中预留孔道，可与普通钢筋一样直接埋入混凝土中，大量地减少现场施工工序，提高产品质量，降低了成本，提高了结构的施工水平和施工速度。一、预应力锚固技术简介（1-7）?三)我国预应力技术的发展概况?我国预应力技术的研究在工程中的应用起源于上世纪 50年代，开始，只是使用低强度钢筋（预应力锚杆）。?1956年，为满足我国第一个五年计划的需要，在天津钢厂，按照当时原苏联国家标准预应力钢筋混凝土结构的圆型碳素钢丝（TOCT7348-55）,试制成功了预应力钢丝，但水平较低，抗拉强度仅为1000MPa-1200MPa。?1963年，为满足南京长江大桥引桥预应力施加的需要，又参照英国预应力钢筋混凝土结构用钢丝（BS2691-1963）标准，试制成功了抗拉强度仅为 1570MPa-1760MPa预应力钢丝。一、预应力锚固技术简介（1-8）?1965年发布实施了我国自己的预应力钢筋混凝土结构用碳素钢丝（YB255-64）、预应力钢筋混凝土结构用刻痕钢丝（YB255-64）、预应力钢筋混凝土结构用钢绞线（YB286-64）。?1984年天津钢厂率先引进意大利瑞得利（Redaelli）公司低松弛预应力钢丝稳定化生产线。?1985年修改了1965年部颁技术标准，正式制定了预应力钢筋混凝土结构用钢绞线、钢丝国家标准（GB5224-85,GB5223-85）一、预应力锚固技术简介（1-9）?四）预应力技术的未来发展?1.应用范围越来越广，应用数量日益增多。在我们地质灾害防治中已用于预应力锚索地梁、框架（地矿系统叫格构）、锚墩、锚索抗滑桩、多锚点弹性抗滑桩等等。?2.预应力筋向高强度、低松弛、大直径和耐腐蚀的方向发展。今后的预应力筋将采用抗拉强度超过1900MPa、松弛率不超过2.5%的75mm钢绞线。?3、高效率的预应力张拉锚固体系。?4、成熟的预应力施工工艺。?5、预应力的设计、计算理论不断完善。一、预应力锚固技术简介（1-10）?岩土工程中，我国1964年在安徽梅山水库大坝基础首次应用；?铁道部于1985年立题于我院，开展预应力锚固技术研究，课题经费230万元（1985年）取得丰硕的成果：?1）利用了预应力钢材的高抗拉强度?2）调用并提高了岩土体自身的强度及自稳能力?3）节省了工程费用并有利于施工安全?1986年 我院首次应用于重庆金鸡岩洗煤厂滑坡治理，节省工程投资30（见下页图片，课题研究中的试验产品，讲完下页图片后再返还）。?1987年应用于四川江油624所高空台试验区滑坡治理，?节省工程投资37。?1992年福建永安箭丰滑坡（讲新技术应用成功带来的商机）一、预应力锚固技术简介（1-11）金鸡岩锚索抗滑桩全景图片，国内诞生的第一根预应力锚索桩 一、预应力锚固技术简介（1-12）?总结：?1.第一部分，内容枯燥，但这是认识预应力锚索结构的基础；?2.预应力锚索结构在边坡防治中的应用又有了新的成果：?2019年8月至2019年12月“铁道部科技研究开发计划项目”重点课题边坡预应力锚索结构的安全检测与加固技术研究，该课题由我院承担，由我们老板朱本珍博导、院长任课题组长。?简述课题研究成果（边坡评估，锚索长度测量，补张拉）?3.希望我们工程技术人员在舟曲三期实施工程中多注意与预应力锚索相关的知识。?（一）施工准备（重点）?（二）锚索制安?（三）锚孔钻造（重点）（四）下索注浆 （五）张拉封锚 二、预应力锚索施工技术（2-1）?（一）施工准备?1.放线?1）.锚索地梁与锚索框架的整体效果（图片，讲内蒙古呼集高速公路通过老专家的敬业精神和预应力锚索技术进入市场市场）二、预应力锚索施工技术（2-2）锚索不在同一条线上 二、预应力锚索施工技术（2-3）神五、神六发动机试验基地 讲框架锚索横向可据平台坡度放线，纵向从受力上讲：宜交叉布局，也能保障美观。该项目获奖，施工中平台出现裂缝问题（扩展）二、预应力锚索施工技术（2-4）?2）.预应力锚索抗滑桩的锚索（图片）?（1）先施工锚索时系X、Y、Z三维空间放线，误差不大于5cm;?（2）先做成桩，后施工锚索的，放线的难度在绑扎抗滑桩钢筋笼时预留孔道 阶段，误差不大于5cm;?二、预应力锚索施工技术（2-4-1）锚索桩头预留孔道放线 二、预应力锚索施工技术（2-5）放线；福建龙岩市吊钟岩滑坡治理，内置式锚头，平整、美观，但施工难度大，主要是面筋的配置上。放线综合考虑了整体效果，工程就美观。二、预应力锚索施工技术（2-6）?3）.对锚工程的放线要结合钻孔的地层条件。（讲福建319国道永溪桥，成功的开端，施工的精神）?思考问题：一把皮尺?一只罗盘?架子管随便用?如何将钻机就位？M10浆砌块石锚索永溪桥U型桥台二、预应力锚索施工技术（2-7）?2.材料进场及试验检验?预应力锚索施工技术中涉及的材料主要为钢绞线、锚具（锚板与夹具）、水泥和砂子。水泥、砂子这一种最普通、大众的材料，相信好多技术人员比我清楚得多，这里不讲，重点讲一讲钢绞线和锚具。?（1 1）钢绞线及锚具的规格型号?1）钢绞线的规格型号?预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2019）标准中钢绞线按结构分为 5类：?用两根钢丝捻制的钢绞线 1 2?用三根钢丝捻制的钢绞线 1 3?用三根刻痕钢丝捻制的钢绞线 1 3I?用七根钢丝捻制的标准型钢绞线 17?用七根钢丝捻制又经模拔的钢绞线 (17)C?依据钢绞线的公称直径及强度级别进行划分，其中12的有22种规格；?13的有22种规格；13I的有3种规格；17的有19种规格；(17)C?的有3种规格。二、预应力锚索施工技术（2-8）?岩土工程中常用的为：公称直径为15.20mm，强度级别为?1860MPa的7根钢丝捻制的标准型钢绞线其标记为：预应力钢?绞线17-15.20-1860-GB/T5224-2019。?1860是抗拉强度Rm1860MPa?2)锚具的规格型号?预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T14370-2019）标?准中锚具、夹具和连接器按使用性能分为2类：?张拉端锚具(工具锚)?固定端锚具（工作锚）?按锚固方式不同分为4类：?夹片式（单孔和多孔夹片锚具）（岩土中多用）?支撑式（镦头锚具、螺母锚具）?锥塞式（钢质锥形锚具等）?握裹式（挤压锚具、压花锚具等）二、预应力锚索施工技术（2-9）?锚具的规格型号我收集到的资料就有三个标准：?预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T14370-2019）标准。?铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件（TB/T3193-2019）标准中，未对锚具进行详细分类。?公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器（JT/T329-2019）标准中，其分类基本与预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T14370-2019）标准中分类相同。二、预应力锚索施工技术（2-10）?（2）钢绞线及锚具的技术指标及技术要求?1）钢绞线的技术指标?钢绞线的主要技术指标主要有：?（1）尺寸、质量；?（2）力学性能（整根钢绞线最大力、抗拉强度、规定非比例延伸力、最大总伸长率、弹性模量、应力松弛）；?（3）表面质量；?（4）钢绞线的伸直性；?（5）疲劳性能和偏斜拉伸性能。?说明：弹性模量不作为交货条件。?具体见预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2019）标准。二、预应力锚索施工技术（2-11）?2）锚具的技术指标?锚具的主要技术要求有：?（1）外观、尺寸、硬度；?（2）静载锚固性能（锚具效率系数、总应变）；?（3）疲劳荷载性能（满足循环次数为200万次的疲劳性能试验）；?（4）周期荷载试验（在有抗震要求的结构中使用的锚具，预应力筋-锚具组装件应满足循环次数为50次的周期荷载试验）；?（5）辅助性试验（内缩量，锚固端摩阻损失、张拉锚固工艺试验）二、预应力锚索施工技术（2-12）?特殊：?a)铁路（TB/T3193-2019）标准中，增加了锚板强度要求、低回缩锚具回缩量要求、可更换型拉索的锚具要求、热处理要求、夹片间距要求、锚垫板要求等技术指标要求。?b)公路（JT/T329-2019）标准中，增加了热处理及防腐等技术指标要求。?C)我们岩土用国标 二、预应力锚索施工技术（2-13）?（3）.钢绞线及锚具的检验项目?1）钢绞线的检验项目?（1）供方出场常规检验项目有表面、外形尺寸、钢绞线伸直性、整根钢绞线最大力、规定非比例延伸力、最大总伸长率、应力松弛等7项指标。?（2）进场复验（是我们施工技术人员该干的事）与出场常规检验项目相同。?（3）检验项目具体内容：?a）表面（目视什么内容）：不得有油、润滑脂；允许有轻微的 浮锈不得有目视可见的锈蚀麻坑;表面允许存在回火颜色。?b）外形尺寸（这里只给出地质灾害中常用的）17结构外形示意图 二、预应力锚索施工技术（2-14）15.2mm钢绞线外形尺寸测量方法 二、预应力锚索施工技术（2-15）?C)钢绞线伸直性 其弦与弧内侧最大自然矢高25mm 二、预应力锚索施工技术（2-16）?d)整根钢绞线最大力、e)规定非比例延伸力、f)最大总伸长率、g)应力松弛4项指标是要在如下设备上来完成的。静载锚固试验机 应力松弛试验机 二、预应力锚索施工技术（2-17）?2）锚具的检验项目?（1）供方出场常规检验项目有外观、硬度、静载性能试验。?（2）进场复验在（GB/T14370-2019）标准中未进行明确规定，但一般情况对其进行外观、硬度及静载性能试验。?在铁路（TB/T3193-2019）标准中，增加了锚板强度的检验，其余与（GB/T14370-2019）标准相同。?在公路（JT/T329-2019）标准中，增加了疲劳试验。二、预应力锚索施工技术（2-18）锚具试样（与栓塞式锚具做比较）二、预应力锚索施工技术（2-19）锚 板 夹具（夹片）二、预应力锚索施工技术（2-20）?（4）钢绞线及锚具的检验频率?1）钢绞线的检验频率?钢绞线进场时，应按照标准规定对其复验：?（a）表面及外形尺寸逐盘检验。?（b）钢绞线伸直性及力学性能按每一进货批检验，每批进场数量按“t”计，具体频率一般由验收规范（标准）或 业主规定，如TB10424-2019标准中规定对钢绞线进场检验批数量为不大于30t/批。?2）锚具的检验频率（复验）?锚具进场时，应按照标准规定对其复验，每个抽检组批不得超过2000件 二、预应力锚索施工技术（2-21）?(5)(5)钢绞线及锚具的取样数量钢绞线及锚具的取样数量?1)钢绞线的取样数量?在每（任）盘卷中任意一端截取 3根/批进行钢绞线伸直性及力学性能检验，每根长0.9m1.2m(以满足试验需求为准)；对于松弛试验截取1根，长约2.4m(以满足试验需求为准)；表面及外形尺寸逐盘检验，可不截取。2)锚具的抽检样品数量?外观检验抽取5%10%；?硬度检验抽取3%5%；?静载试验抽取3个组装件（锚板6个，并配套与之孔数对应的夹片）。二、预应力锚索施工技术（2-22）?3.基本试验 目 的：验证设计参数，使实施工程更具科学性；如何做：不同地层中做一组破坏性试验，一组三孔。基本试验的成功对我们搞施工的技术人员来讲在二次开发市场中能起到决定性作用（讲京珠高速的故事，老板就是老板！）?（二）锚索制安?锚索制做台搭设?主要是搭设高度与横杆间距?导向帽、架线环等配件准备及钢绞线下料?导向帽的作用?架线环的作用?钢绞线下料注意事项?锚索制作（全长粘结性锚索这里就不讲了，下一张图片主讲压力分散型锚索 二、预应力锚索施工技术（2-23）压力分散型锚索 1.无粘结钢绞线的使用 2.限位板的作用 3.与拉力分散型锚索相比的优缺点 优点：水泥砂浆永久处于受压状态，便于钢绞线的长期防腐保护，实用于国家100年大计的重大工程。缺点：施工工艺相对复杂 二、预应力锚索施工技术（2-24）（三）锚孔钻造 （1）机台搭设 机台搭设 关角隧道东洞口滑坡治理施工 1.铁路、公路施工的界限与防护（限速、安全标示，讲河群峡下坡重车险情，讲铁路停车的后果）；2.株、行距的选择（机械移动，人的移动）；3.斜撑的设置 二、预应力锚索施工技术（2-25）二、预应力锚索施工技术（2-26）关角东洞口机台搭设整体效果 二、预应力锚索施工技术（2-27）机台搭设与运输龙门吊相结合：临童华清池骊山滑坡治理，48000t材料、施工机械设备都要从这里运输。下龙门39.8m，上龙门45.3m,塔吊的设计、施工，吊梁、滑轮品种的使用都有我们自己设计 二、预应力锚索施工技术（2-28）机台搭设 北京国道110线施工现场 二、预应力锚索施工技术（2-29）?（2）钻机就位?主要注意钻机的稳定性固定（主讲深孔偏孔处理难度大，临潼开工时45m的孔处理了一个月.固定件一般都是自己加工）二、预应力锚索施工技术（2-30）?（3）钻孔?钻机的选择（国产100B型、MGJ30、MGJ50、MGJ60等等）?（引进日本TOP400型,美国英格索兰700性等等）?重点讲日本TOP400型的性能与技术创新：?1）设计合理：人机分离的人性化，机械化，可使用性强。?2）钻具耐用（比较潜孔冲击器）?3）比较钻杆、套管（下页图片）?4）消化吸收技术（讲引进潜孔冲击器缺陷）二、预应力锚索施工技术（2-31）国产42钻杆必须带锁接头，5.5mm壁后直接公母扣加工不成。易导致出渣困难 二、预应力锚索施工技术（2-32）引进日本钻杆直接公母扣相接，易出渣。壁后为6.5mm就可以，主要是国产钢材柔韧性、强度和硬度不匹配 二、预应力锚索施工技术（2-33）?（4）清孔；（超钻50cm的用途)?不细讲 二、预应力锚索施工技术（2-34）（5）除尘器的应用 尤其是在城市边缘施工，尤为重要。毛主席是人，我们的工人师傅也是人 有地下水钻进看下一张图片 二、预应力锚索施工技术（2-35）人机不分离 钻进中带地下水 人受罪，我们院一研制出集尘器，系专利产品（6）立体交叉施工的安全防护 二、预应力锚索施工技术（2-36）二、预应力锚索施工技术（2-37）?（7）双管钻进问题 a)破碎岩石不稳定边坡加固 二、预应力锚索施工技术（2-38）b)原始拔套管方法（2019年在用）费力，低效率 二、预应力锚索施工技术（2-39）c)拔管器的使用，提高了效率，省力 二、预应力锚索施工技术（2-40）套管的技术差距：1.套管加接箍，导致接箍处内径减小，双管钻进中出渣不利，宜抱管卸扣掉管；2.细丝方扣要用自由钳卸到最后一扣，费劲效率低 3.日本、德国半圆扣，止台一松扣，不借助工具轻松卸扣。?四.下索注浆?下锚索(孔底50-100cm超钻用途)?砂浆配制1:1:0.4-0.45（为什么？）?注 浆（孔底反压的道理在哪里？）?补浆（干什么用的？）二、预应力锚索施工技术（2-41）?五.张拉封锚?框架、地梁、锚墩制作完成到龄期?预应力张拉工序（张拉中的技巧，讲福建箭丰滑坡地梁（亲身经历）、内蒙古项目出现断梁事故的原因）（一根梁的成本约7500元，处理一根梁要花多少？打炮眼，公安办手续，买炸药，重新做梁4.2万），谨慎！?锚头灌浆封锚 二、预应力锚索施工技术（2-41）?一）岩土锚固试验相关参数?钻孔?钢绞线?公称直径/mm 15.24-0.15+0.66?伸长率/%3.5?破断拉力Fb/kN 260.7?强度极限/MPa 1860?伸长1%时的荷载F1/kN 234.6?注：外观检查无明显缺陷。钢绞线公称面积按 ASTM A416-90a取140mm2。?采用公称面积计算屈服强度和极限强度。断口发生在标距内。?锚索自由段长度均大于5m?张拉锚具均采用OVM15型?锚固段注浆均采用水泥砂浆?试验中均基本消除了自由段对锚固力的影响 三、岩土锚固力试验（3-1）?二）破坏模式的确定?后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增量的两倍?锚头位移不收敛?锚头总位移超过设计允许位移值（计算）三、岩土锚固力试验（3-2）?三）锚固力(单位面积上的摩阻力)计算公式?=?Ru=P95%?:锚固力(单位面积上的摩阻力),d:锚索孔直径,0:锚固段长度,?Ru:极限荷载,取破坏荷载的95%?P:破坏荷载,由拉拔试验取得 0dRu?三、岩土锚固力试验（3-3）?四）锚固试验内容?锚固力试验结果一：甘肃省河西走廊酒泉系砾石层试验点?地层条件:地层为第四纪酒泉系砾石层,钙泥质混合胶结,以泥质胶结为主,稍密，砾卵石成分复杂,以石英砂岩为主,粒径多在415mm之间。?试验区地下水状态:试验区极其干燥,无地下水?锚固试验结果见下表?有效锚固长度范围为6.07.0m?水泥砂浆柱与岩土之间摩阻力 范围为0.450.5MPa 三、岩土锚固力试验（3-4）试验孔 序号 成孔 孔径/mm 钢绞线 根数 n 钻孔深度 L/m 锚固段 长度 0/m 破坏 荷载 P/kN 极限荷载 Ru/kN 同一锚固长度 极限荷载平均值 Ru/kN 1 110 5 12 2.5 675 641 646 2 110 5 12 2.5 686 652 3 110 5 14 3.5 848 806 811 4 110 5 14 3.5 860 817 5 110 5 15 4.5 1024 973 981 6 110 5 15 4.5 1041 989 7 110 5 16 9.0 1186 1127 1098 8 110 5 16 9.0 1125 1069 9 110 5 20 12.0 1232 1171 1181 10 110 5 20 12.0 1254 1192 三、岩土锚固力试验（3-4）甘肃省第四纪酒泉系砾石层试验结果参数 1234567891011120有效锚固长度拐点锚固长度6-7M 甘肃省河西走廊酒泉系砾石层试验点Ru-L0曲线 三、岩土锚固力试验（3-4）?锚固力试验结果二：广东省京珠高速公路边坡病害治理试验点?地层条件：地层由全强风化花岗岩组成，（中）粗粒结构，块状构造，岩石风化呈砾质粘土状和砾砂土状，密实。?试验区地下水状态：锚固段稍湿?锚固试验结果见下表?有效锚固长度范围为9.510.5m?水泥砂浆柱与岩土之间摩阻力 范围为0.20.25MPa 三、岩土锚固力试验（3-5）试验孔 序号 成孔 孔径/mm 钢绞线 根数 n 钻孔 深度 L/m 锚固段 长度 0/m 破坏 荷载 P/kN 极限 荷载 Ru/kN 同一锚固长度极限荷载平均值 Ru/kN 1 130 4 15 3 318 302 306 2 130 4 15 3 326 310 3 130 4 15 4 425 404 410 4 130 4 15 4 439 417 5 130 5 15 8 814 774 786 6 130 5 15 8 840 798 7 130 5 20 14 965 917 910 8 130 5 20 14 950 903 广东省京珠高速公路边坡病害治理全强风化花岗岩试验结果参数 三、岩土锚固力试验（3-6）1234567891011120有 效 锚 固 长 度1314拐 点锚固长度9.5-10.5Mm 广东省京珠高速公路边坡病害治理全强风化花岗岩试验点Ru-L0曲线 三、岩土锚固力试验（3-7）?锚固力试验结果三：福建漳龙高速公路边坡治理试验点?地层条件：地层为中风化砂岩，破碎，裂隙极发育，松散。?锚固段在地下水位以下（注浆时通过孔底挤排地下水实现）?锚固试验结果见下表?有效锚固长度范围为11.512.5m?水泥砂浆柱与岩土之间摩阻力 范围为0.50.7Mpa 三、岩土锚固力试验（3-8）试验孔 序号 成孔 孔径/mm 钢绞线 根数 n 钻孔 深度 L/m 锚固段 长度 0/m 破坏 荷载 P/kN 极限 荷载 Ru/kN 同一锚固长度 极限荷载平均值 Ru/kN 1 110 4 25 3 714 678 673 2 110 4 25 3 703 668 3 110 5 25 6 1429 1358 1348 4 110 5 25 6 1408 1338 5 110 5 25 10 2253 2140 2158 6 110 5 25 10 2291 2176 7 110 6 25 11 2452 2330 2342 8 110 6 25 11 2478 2354 9 110 6 25 14 2634 2502 2518 10 110 6 25 14 2667 2534 11 110 6 25 16 2691 2557 2543 12 110 6 25 16 2662 2529 三、岩土锚固力试验（3-9）1230有 效 锚 固 长 度拐 点1 3锚固长度11.5-12.5m 福建漳龙高速公路边坡中风化砂岩试验点Ru-L0曲线 三、岩土锚固力试验（3-10）?锚固力试验结果四：青海省湟倒线高速公路高边坡治理试验点?地层条件：地层为断层糜棱物，风化呈土状，中密?试验区地下水水态；锚固段近于饱和?锚固试验结果见下表?有效锚固长度为11.512.0m?水泥砂浆柱与岩土之间的摩阻力 范围为0.150.18 Mpa 三、岩土锚固力试验（3-11）试验孔 序号 成孔 孔径/mm 钢绞线 根数 n 钻孔 深度 L/m 锚固段 长度 0/m 破坏 荷载 P/kN 极限 荷载 Ru/kN 同一锚固长度极限荷载平均值 Ru/kN 1 110 4 15 5 312 296 308 2 110 4 15 5 337 320 3 110 4 20 8 527 501 493 4 110 4 20 8 510 485 5 110 5 20 12 723 687 694 6 110 5 20 12 738 701 7 110 5 25 15 745 708 699 8 110 5 25 15 726 690 青海省湟倒线高速公路高边坡治理试验点断层糜棱物试验结果参数 三、岩土锚固力试验（3-12）9008007006005004003002001514131211101拐点有效锚固长度1000锚固长度11.5-12m 三、岩土锚固力试验（3-13）青海省湟倒线高速公路高边坡治理试验点Ru-L0曲线?五）岩土锚固试验结果分析?（1）拉拔试验曲线分析与基本假定?全长粘结型锚杆而言，轴力沿长度呈非均匀变化?变化规律一般为外口端较小，然后逐渐增大，在距外口端一段距离后达到最大值，然后又逐渐减小，减小到一定程度后就很快趋近于零?高斯型正态曲线变化?T(x)=Ae-(x-c)2/B?x为在长度方向上距外口端的距离；T(x)为在x处锚杆的轴力；A、B、C均为大于0的数?锚索锚固段轴力T(x)沿锚固长度x的变化规律?T(x)=Pe-n(x/Lc)2?P为锚索设计拉力；Lc为锚固段长度；n为与力的边界条件和被加固体材料性质等有关的综合常数?n的取值 建议3n4,一般可取n=3.5 三、岩土锚固力试验（3-14）?（2）有效锚固长度的确定?锚固长度钢绞线的剪应力分布规律?(x)=?d为砂浆体的直径?有效锚固段长度Lc时的主要控制条件?max/K?K为安全系数?有效锚固长度Lc的表达式?Lc=K/(d)?有效锚固长度不仅与设计锚拉力 P及注浆体与孔壁间的剪切强度有关，而且还与被加固体材料的性质及设计的安全系数有关；同时，由于设计锚拉力P是有限的，d和是定值，所以锚固长度Lc是有限的;在不同地层，不同含水状态下，一定时，其有效锚固长度是确定的 2)/(22LcxnedLcnPx?三、岩土锚固力试验（3-15）三、岩土锚固力试验（3-15）?六）结论：我国幅员辽阔，地质条件分布复杂，工程遍及范围广。不同的地质条件下，锚固力的大小差异很大，即使在同一地层中，由于其含水状态的不同，密实度的不同，其锚固力也不相同，但总结部分试验及对工程实践分析可以得出如下结论：?1.相近含水状态下，土体或土质胶结的砾石层内锚固力低于岩石中锚固力，有效锚固长度短于岩体中的有效锚固长度；?2.岩层中，完整硬质岩石中的锚固力大于破碎、软质岩层中的锚固力，在硬质岩石中，完整岩石中的有效锚固长度长于破碎岩石中的有效锚固长度，最长不宜长于12.5m；?3.同样地层结构中，含水量越高，锚固力越小，有效锚固长度越长，但最长不宜大于12.5m。?4.12.5m这个数据不一定很对，告诉大家一个思路锚固长度是一个有限值，最佳选取办法是现场试验。?谢 谢