抗浮錨桿設(shè)計(jì)的大致步驟

1、.1.1抗浮錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值的確定 可根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算：可根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算(1).V, = (H ； -G i(l xjj式中：二；為抗浮錨桿設(shè)計(jì)拉力；H為設(shè)計(jì)抗浮水位;G為設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)自重；為水容重；L. B為抗浮錨桿橫縱間距.2, k 2抗浮錨桿錨筋截面而積的確定式中：為錨桿桿體抗拉安全系數(shù)，錨筋為鋼筋時(shí)取1 .已錨筋為鋼絞繞時(shí)取厶二為鋼箭、鋼絞2.2抗浮錨桿的錨固長(zhǎng)度設(shè)計(jì)對(duì)于永久性錨桿，根據(jù)土層錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范及巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程（以下將兩本規(guī)范簡(jiǎn)稱“錨桿規(guī)程”），錨固段不應(yīng)設(shè)置在下列地層中：有機(jī)質(zhì)土、淤泥質(zhì)土；液限WL50 %的土； 相對(duì)密度Dr(K-X:) (O S -

2、D f)4上（K再川彷次加.凡 p）(5)式中：K錨桿錨固體的抗拔安全系數(shù)取2.0；Nt錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值（kN）； La錨桿錨固長(zhǎng)度（m）;kPa） ； fms錨固段注漿體與筋體間的粘結(jié)強(qiáng)mm）；fmg錨固段注漿體與地層間的粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（ 度標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）； D錨桿錨固段的有效鉆孔直徑（ d鋼筋或鋼絞線的直徑（mm）;0.6 0.85;E采用2根或2根以上鋼筋或鋼絞線時(shí)，界面的粘結(jié)強(qiáng)度降低系數(shù)，取公式（ 3）（5）及相關(guān)參數(shù)說明及取值參考“錨桿規(guī)程” ，另外由于抗浮錨桿屬于永久性基礎(chǔ) 錨桿，因此設(shè)計(jì)還需要滿足建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范相關(guān)規(guī)定，公式（4）即參考該規(guī)范相關(guān)設(shè)計(jì)要求。2.3 抗浮錨

3、桿設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題錨桿安全系數(shù)分（錨桿桿體抗拉安全系數(shù)）與K （錨桿錨固體的抗拔安全系數(shù)），在建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 里面對(duì)于抗浮錨桿的桿體材料設(shè)計(jì)沒有做出明確的要求， 且設(shè)計(jì)中采 用的“錨桿規(guī)范”規(guī)定亦不統(tǒng)一，考慮到錨桿桿體材料離散性小，巖土層參數(shù)離散性大，故 按照不同的安全系數(shù)控制抗浮錨桿的設(shè)計(jì)，是經(jīng)濟(jì)合理可行的。2.3.2 對(duì)于抗浮錨桿的基本試驗(yàn)與驗(yàn)收試驗(yàn)， 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范國(guó)家規(guī)范及廣東省規(guī) 范以及廣東省標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)規(guī)范 （將以上三本規(guī)范統(tǒng)稱為“地基規(guī)范” ）均沒有 作區(qū)別性說明， 基本試驗(yàn) （即破壞性試驗(yàn)）與驗(yàn)收試驗(yàn)?zāi)康氖遣煌模?對(duì)于抗浮錨桿的基本 試驗(yàn)， 主要是用來校核

4、巖土層參數(shù)、 施工工藝等重要參數(shù)，是為了指導(dǎo)設(shè)計(jì)，其最大試驗(yàn)荷 載取值應(yīng)不小于設(shè)計(jì)錨固力的 2.0 倍，作為基本試驗(yàn)的錨桿桿體材料極限承載力不宜小于設(shè) 計(jì)錨固力的 2.5 倍（主要目的是保證基本試驗(yàn)過程中桿體不破壞） ；對(duì)于抗浮錨桿的驗(yàn)收試 驗(yàn)，主要目的是為了檢驗(yàn)施工質(zhì)量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此驗(yàn)收試驗(yàn)最大荷載可參考按照 “錨桿規(guī)范”相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，最大試驗(yàn)荷載取抗浮錨桿軸向設(shè)計(jì)拉力值的1.5倍，而按照“地基規(guī)范”規(guī)定的最大試驗(yàn)荷載不小于軸向設(shè)計(jì)拉力值的2.0 倍，顯然后者的規(guī)定不是很經(jīng)濟(jì)合理。故對(duì)于抗浮錨桿設(shè)計(jì)， 宜按照基本試驗(yàn)及驗(yàn)收試驗(yàn)進(jìn)行區(qū)別說明， 選取不同的最大試驗(yàn)荷載 控制值。2.3.2

5、 對(duì)于錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)的數(shù)量，各個(gè)規(guī)范要求不一， “錨桿規(guī)范”要求驗(yàn)收試驗(yàn)的錨桿數(shù)量 不得少于錨桿總數(shù)的 5%，且不得少于 3 根，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范國(guó)家規(guī)范要求試驗(yàn) 的錨桿數(shù)量不得少于錨桿總數(shù)的 3%，且不得少于 6 根，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范廣東省 標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)的錨桿數(shù)量不得少于錨桿總數(shù)的 5%，且不得少于 6 根。對(duì)于抗浮錨桿的驗(yàn)收 試驗(yàn)數(shù)量可結(jié)合具體工程規(guī)模、重要性、地區(qū)經(jīng)驗(yàn)及地區(qū)規(guī)范要求等進(jìn)行選取。2.3.4 對(duì)于抗浮錨桿試驗(yàn)的破壞標(biāo)準(zhǔn)， “錨桿規(guī)范”做了以下規(guī)定： （ 1）后一級(jí)荷載產(chǎn)生的錨 頭位移增量達(dá)到或超過前一級(jí)荷載產(chǎn)生位移增量的2 倍；（ 2）錨頭位移不收斂； （ 3）錨頭總位

6、移超過設(shè)計(jì)允許位移值。 滿足以上條件之一即視為錨桿破壞， 且沒有區(qū)分土層與巖層錨桿。 而“地基規(guī)范”單獨(dú)對(duì)巖石錨桿的破壞進(jìn)行了規(guī)定： （1）對(duì)于錨桿拔升量持續(xù)增長(zhǎng)，且在 1 小時(shí)時(shí)間范圍內(nèi)未出現(xiàn)穩(wěn)定的跡象； （ 2）新增加的上拔力無法施加， 或者施加后無法使上拔 力保持穩(wěn)定； （3）錨桿的鋼筋已被拔斷，或者錨桿錨筋被拔出。滿足以上條件之一即視為錨桿破壞。 在實(shí)際進(jìn)行錨桿試驗(yàn)及驗(yàn)收試驗(yàn)過程中， 以上控制標(biāo)準(zhǔn)有些顯得過于嚴(yán)格， 并且缺 乏對(duì)實(shí)際工程抗浮的允許結(jié)構(gòu)位移控制要求說明。 本文將結(jié)合實(shí)際錨桿基本試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分 析說明。3 抗浮錨桿工程實(shí)例介紹3.1 實(shí)例一：深圳某金融中心抗浮錨桿工程該工程

7、地下室層數(shù) 4層，勘察報(bào)告所要求設(shè)計(jì)抗浮水位為17.4m至18.6m，結(jié)合結(jié)構(gòu)自重，地下室永久抗浮錨桿單根設(shè)計(jì)抗拔力為 400kN ，結(jié)合各個(gè)區(qū)域不同設(shè)計(jì)抗浮水位及相應(yīng)結(jié)構(gòu) 自重，抗浮錨桿布置間距為 2.0m*2.0m 至 2.7m*2.7m 。表X錨桿長(zhǎng)度圧地層夢(mèng)數(shù)表（實(shí)例一）錨桿長(zhǎng)度（m）試驗(yàn) 數(shù)量講入地層深度情況設(shè)計(jì)抗拔力 （kN）備洼D61D為全鳳化；6.W-W._0為強(qiáng)鳳化；W.704：.DX）中鳳化；12J0-12.S為微鳳化400巖土層粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值取值如下：花庫(kù) 巖全鳳化層花崗巖強(qiáng)鳳化層 UCkPa；花崗巖中風(fēng)化層TOQkPai花梓 巖微風(fēng)化層】1060kP如土層鉆孔孔徑7 小

8、于liOmm,巖層*占孔孔徑不小弓 ISOmm （卷數(shù)根據(jù)相關(guān)勘察報(bào)告取值）120-6.50 全鳳化：6.504 0.44為強(qiáng)鳳化；1044-1125 中鳳化；112M2A5為微鳳化40013.040-720力全鳳化；7.204L60為過鳳化；11604250 中風(fēng)化；12J0-13.40鳳化400表2：錨桿抗拔力試驗(yàn)結(jié)果表（實(shí)例一）編號(hào)試】錨桿12 Sm試:錨桿l：.Sm試孑錨桿12.05m試4錨桿12 伽試:錨桿13.04m試6錨桿13 04i荷載（kN）總位移量（mm）總位移量（mm）總位移量（nim）總位移重（mm）總位移量（mm）總位移量（nun40JDO0.1S0.110.00.1

9、00.090.12100.000,350.260.1：1J21.1Q200.000.和0.660.410.54心5.14300.001311 IS11 16L405.24400.002.021 SO2.13.is.21500.002.662.49耳 fi3507.85S3?600.004.04.06|4.S28.719.21SOD6J46,j6.86.S49.005.63SOO.OOS39.4Js.:9 S393210.399D0.0U1546破壞）16.19破壞）14.06 破壞15.9-破壞）12.93 （破壞 114.S（破壞）從錨桿抗拔力試驗(yàn)結(jié)果可以看出，試驗(yàn)1至6號(hào)錨桿錨頭位移在荷載

10、 200kN下的位移增量已經(jīng)超過荷載100kN下位移增量的2倍，試驗(yàn)1與2號(hào)錨桿錨頭位移在荷載 600kN下的位 移增量已經(jīng)超過荷載 500kN下位移增量的2倍，試驗(yàn)4號(hào)錨桿錨頭位移在荷載 300kN下的 位移增量已經(jīng)超過荷載 200kN下位移增量的2倍，根據(jù)“錨桿規(guī)范”相關(guān)規(guī)定，判定錨桿 已近破壞，顯然該規(guī)定不合理，不應(yīng)參照?qǐng)?zhí)行。借鑒我國(guó)地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范相關(guān)規(guī)定要求：防水混凝土的不貫通裂縫寬度不大于0.2mm，因此，對(duì)于永久性抗浮錨桿設(shè)計(jì)，其試驗(yàn)過程應(yīng)重點(diǎn)以位移作為控制要求，同時(shí)設(shè)計(jì)抗拔力取值宜按照結(jié)構(gòu)允許位移及結(jié)構(gòu)裂縫控制要求進(jìn)行抗拔力設(shè)計(jì)。另外，根據(jù)該抗拔試驗(yàn)可知，設(shè)計(jì)抗拔力（4

11、00kN ）大小下，抗浮錨桿總位移在 1.8mm至7.21mm之間不 等，其前一級(jí)荷載（300kN ）位移總量已經(jīng)超過設(shè)計(jì)抗拔力（ 400kN）位移總量的50%，因 此為控制結(jié)構(gòu)位移， 建議對(duì)抗浮錨桿施加預(yù)應(yīng)力， 預(yù)應(yīng)力施加大小可參考相關(guān)規(guī)范， 按照設(shè) 計(jì)抗拔力的60%至80%控制，考慮后期預(yù)應(yīng)力的損失，其預(yù)應(yīng)力控制大小可適當(dāng)增大。3.2實(shí)例二：深圳某大廈地下室抗浮錨桿工程該工程抗浮錨桿布置為 2.5m*2.5m，單根抗浮錨桿設(shè)計(jì)抗拔力為280kN，地層情況及錨桿抗拔力試驗(yàn)結(jié)果如表所示：表山錨桿長(zhǎng)度及地層參數(shù)表（實(shí)例二）錨桿悵度（m）試臉數(shù)量進(jìn)入地層深度情況設(shè)計(jì)航拔力CkX）備注16.0010

12、-10.0為礫質(zhì)粘性土； 1 D.0-1I.0為花崗巖全鳳化：10.1-16.0*花崗巖強(qiáng)風(fēng)化2S0巖土層粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值取值如下 旺質(zhì)粘性土層OtJaj花肉石金 比層90kPa；花崗巖38鳳化丿 15jkPa）詁孔孔徑不小于150n（參數(shù)根據(jù)相關(guān)勘寮報(bào)告取值）13.C101o-so為礫質(zhì)粘性土M S.o-r o為花崗巖全磁 花崗巖強(qiáng)風(fēng)牝2S020,001 *19.0為礫質(zhì)粘性土！局部存在礫砂層夾層；13.0-20.0*花崗巖全風(fēng)化28022.0C0-：2 0 A礫質(zhì)粘性土，局部存在礫砂層夬層2SD表4：錨桿試驗(yàn)結(jié)果表（實(shí)例二）編號(hào)=二彌桿114錨桿匸Dm）工5=錨桿CDm）釜張錨W；22m）M

13、壤桿C22）荷載（kN）總位移量（mm）總位移量（mm）總位移量（mm）總位移量（mm）總位移量（mm）總位移量（nm56.000.961,050.420.610.830.70112.002.442.241.922.24-1.371.69r 16S.003.6433S2.S23,103.503.31224.005.104.624.414.3 75.S55.62280,00r 6.44 i6J215.465,9321411.37336.00.73戈S?365S.219026P 39100S.919.429139.7744S.D0102911 1612.9519J9|504.0012.3013.3

14、32634S1 28560,0014.4615,323S.2144r40從該工程錨桿試驗(yàn)結(jié)果可以看出，抗浮錨桿承載力大小差別很大，錨入風(fēng)化巖層內(nèi)的抗浮錨桿抗拔力明顯大于完全錨固于土層中的抗浮錨桿，土層中的錨桿抗拔力僅為設(shè)計(jì)值的一半， 嚴(yán)重與勘察報(bào)告及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)相違背。經(jīng)過對(duì)該情況的分析，得出如下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：（1）抗浮錨桿施工宜采用鉆也錨桿鉆機(jī)套管跟進(jìn)鉆進(jìn)，避免采用地質(zhì)鉆機(jī)施工， 尤其土層中垂直向抗浮錨桿施工，由于存在清孔難度及清孔中塌孔的現(xiàn)象，使得錨桿施工質(zhì)量受很大影響，從而使設(shè)計(jì)抗拔力大大減??；（2）錨桿注漿宜采用套管內(nèi)注漿進(jìn)行施工，注漿采用二次注漿， 二次注漿有效壓力不宜低于 3.5MPa，且

15、宜根據(jù)基本試驗(yàn)來確定，必要時(shí)可增大二次注漿壓力以 達(dá)到增加注漿體包裹體直徑的目的；（3）對(duì)于土層錨桿宜采用大直徑鉆孔，達(dá)到同等設(shè)計(jì)錨固力條件下減小錨桿長(zhǎng)度的目的，從而減小清孔難度，保證施工質(zhì)量。4總結(jié)本文對(duì)抗浮錨桿設(shè)計(jì)做了較為詳細(xì)的介紹，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)有規(guī)范， 結(jié)合具體工程實(shí)例， 對(duì)規(guī)范中不合理之處做了說明，現(xiàn)總結(jié)如下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)供大家學(xué)習(xí)交流：1、抗浮錨桿設(shè)計(jì)應(yīng)以基本試驗(yàn)為依據(jù)，校核地層參數(shù)及施工工藝；2、設(shè)計(jì)中尤其應(yīng)注重土層抗浮錨桿的設(shè)計(jì)，控制施工中的不利因素，保證有效設(shè)計(jì)抗拔力 大??；3、為保證結(jié)構(gòu)的有效使用，建議對(duì)抗浮錨桿施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力施加大小應(yīng)結(jié)合錨桿試驗(yàn)位移情況及結(jié)構(gòu)所允許的位移進(jìn)行綜合控制，目前對(duì)于該位移控制沒有明確的說法， 但是從工程實(shí)踐中來看，對(duì)位移的控制是很有必要的，建議按照如下流程進(jìn)行設(shè)計(jì)控制， 首先根據(jù) 基本試驗(yàn)位移大小情況確定不同荷載條件下的大致位移，其次根據(jù)錨桿布設(shè)間距， 結(jié)構(gòu)位移以及裂縫控制來綜合考慮，最后確定有效的設(shè)計(jì)抗拔力大?。?、對(duì)于錨桿布設(shè)間距， 應(yīng)遵循一般規(guī)范要求的避免 “群錨”效應(yīng)，抗浮錨