2023建筑材料及其制品液態(tài)水吸收性能測試方法標(biāo)準(zhǔn)

囊式擴(kuò)體錨桿技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)條文說明目錄1總則 783基本規(guī)定 793.1一般規(guī)定 793.3巖土工程勘察要點(diǎn) 794錨桿構(gòu)造 814.1結(jié)構(gòu)構(gòu)造 814.2材料 814.3防腐 824.4錨固節(jié)點(diǎn)防水構(gòu)造 835錨桿設(shè)計(jì) 855.1一般規(guī)定 855.2錨桿抗拔承載力計(jì)算 885.3錨桿承載力驗(yàn)算 895.4錨桿初始預(yù)應(yīng)力 906基坑及邊坡錨固 916.1一般規(guī)定 916.2邊坡錨固 916.3基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)錨固 937基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)錨固 957.1一般規(guī)定 957.2高聳結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)錨固 957.3拱腳基礎(chǔ)錨固 957.4重力壩、重力式擋土墻錨固 958抗浮結(jié)構(gòu)錨固 978.1一般規(guī)定 978.2抗浮計(jì)算 988.3錨桿張拉與鎖定 988.4錨桿與底板連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 999錨桿施工 1009.1一般規(guī)定 1009.2鉆孔與擴(kuò)孔 1009.3桿體制作與安放 1019.4制漿與注漿 1019.6張拉與鎖定 10210錨桿試驗(yàn) 10310.1一般規(guī)定 10310.2基本試驗(yàn) 10510.3驗(yàn)收試驗(yàn) 10710.4試驗(yàn)與檢測報(bào)告 10711質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收 10811.1一般規(guī)定 10811.2質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 1081總則1.0.1囊式擴(kuò)體錨桿新技術(shù)體系面世已有10年歷史，作為巖土擴(kuò)體錨固技術(shù)，其具有承載力高、變形量小、安全度高、施工高效、質(zhì)量可控可靠等優(yōu)點(diǎn)，目前已在我國10多個(gè)省市自治區(qū)投入數(shù)百項(xiàng)巖土錨固工程應(yīng)用。這項(xiàng)技術(shù)體系的技術(shù)、成本和環(huán)保優(yōu)勢突出，完全符合我國節(jié)省資源、節(jié)能減排和國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略導(dǎo)向，為巖土錨固行業(yè)的技術(shù)應(yīng)用開辟了一條新路。為促進(jìn)囊式擴(kuò)體錨固技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與施工的規(guī)范化以及本條所提出的5個(gè)目標(biāo)要求，把握核心技術(shù)要點(diǎn)，滿足巖土錨固工程的新需求，編制了本標(biāo)準(zhǔn)。1.0.2明確了本標(biāo)準(zhǔn)的工程適用范圍，包括基坑錨固支護(hù)、邊坡錨固支護(hù)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)錨固、抗浮結(jié)構(gòu)錨固、河海港口錨固支護(hù)及交通工程錨固等工程領(lǐng)域。1.0.3本條是標(biāo)準(zhǔn)編制與使用的基本原則，囊式擴(kuò)體錨固技術(shù)成功應(yīng)用的核心是合理有效地利用巖土體的自身強(qiáng)度和自穩(wěn)能力。因此，必須重視工程與水文地質(zhì)勘察、施工技術(shù)條件以及地方經(jīng)驗(yàn)收集，進(jìn)而明確總體概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在施工過程中應(yīng)切實(shí)做好施工質(zhì)量管控，及時(shí)消除各種工程安全隱患。1.0.4本標(biāo)準(zhǔn)未明確處，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。3基本規(guī)定3.1一般規(guī)定3.1.2本條所述設(shè)計(jì)使用期限，應(yīng)與囊式擴(kuò)體錨桿所服務(wù)的主體建構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)使用年限相同，以其相配套的錨桿材料、構(gòu)造、防水、防腐要求也應(yīng)滿足相同的使用年限規(guī)定。3.1.4通常囊式擴(kuò)體錨桿的擴(kuò)體錨固段極限端承力大約占錨桿極限抗拔承載力的60%～80%，因此，擴(kuò)體錨固段前端巖土體的性能對端阻強(qiáng)度的影響不可忽視。對永久性錨桿的擴(kuò)體錨固段設(shè)置地層進(jìn)行限制是因?yàn)樵谶@些地層易產(chǎn)生蠕變，錨桿承載力也會(huì)隨之出現(xiàn)顯著降低，可能會(huì)導(dǎo)致因被錨固結(jié)構(gòu)變形過大而無法滿足工程安全與正常使用的要求。3.1.5特殊地層是指嚴(yán)重影響囊式擴(kuò)體錨桿和錨固結(jié)構(gòu)的力學(xué)穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，以及施工特別困難的地層。如膨脹土、新近填土、濕陷性黃土、淤泥和淤泥質(zhì)土、松散破碎風(fēng)化巖層、承壓水地層和強(qiáng)腐蝕性地層等。對于特殊地層，除應(yīng)進(jìn)行常規(guī)的巖土工程勘察和調(diào)查外，還應(yīng)進(jìn)行囊式擴(kuò)體錨桿基本試驗(yàn)或錨桿性能綜合試驗(yàn)，以確定錨桿在特殊地層中的適應(yīng)性（地層的可鉆性、可擴(kuò)孔性、可注性、對施工方法的適應(yīng)性）和長期工作性能的可靠性。專項(xiàng)技術(shù)研究一般包括下列內(nèi)容：1囊式擴(kuò)體錨桿綜合性能，包括錨桿極限承載力、蠕變性能、預(yù)應(yīng)力損失等；2錨桿施工的可行性，確定施工設(shè)備、施工工藝、施工參數(shù)和必要的技術(shù)措施；3錨桿防水與防腐保護(hù)體系的有效性；4錨桿設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性。3.3巖土工程勘察要點(diǎn)3.3.1巖土工程勘察報(bào)告作為囊式擴(kuò)體錨桿設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料，應(yīng)確保勘察質(zhì)量與真實(shí)性。用于錨桿設(shè)計(jì)和施工的勘察不僅要涉及巖土性能，也需要對地形地貌、周邊環(huán)境與場地穩(wěn)定性做出闡述與評價(jià)，以便設(shè)計(jì)人員能夠判定周圍山體邊坡與河、湖、海邊岸是否穩(wěn)定。另一方面也應(yīng)該提供詳細(xì)的水文地質(zhì)勘察成果，以便設(shè)計(jì)人員能夠進(jìn)行邊坡、抗浮、基坑支護(hù)、基礎(chǔ)錨固設(shè)計(jì)、防腐防水設(shè)計(jì)，以及分析地下水賦存、動(dòng)態(tài)與水質(zhì)對錨固工程的影響。調(diào)查工作主要包括既往資料、信息的收集，初步判斷巖土錨固工程的可行性，并據(jù)此制定巖土工程勘察方案。錨桿的設(shè)計(jì)、施工需要勘察提供場地的地質(zhì)分層、巖土力學(xué)特性、地下水狀態(tài)、巖土體與地下水的化學(xué)性質(zhì)等基礎(chǔ)資料。對于特殊地層還應(yīng)通過專項(xiàng)技術(shù)研究及現(xiàn)場試驗(yàn)確定本項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的合理性及可行性。3.3.2錨桿設(shè)計(jì)與施工資料搜集要查明錨桿應(yīng)用與施工的可行性，以及錨桿施工對周邊環(huán)境（包括鄰近既有建筑物、周邊地下埋設(shè)物、周邊道路管線等）帶來的有害影響等，還應(yīng)查明與鄰地邊界的距離，臨時(shí)錨桿是否會(huì)超越建設(shè)紅線需要拆除桿體；分析評估錨桿施工給周圍環(huán)境帶來的影響。3.3.3不同的錨固結(jié)構(gòu)會(huì)對巖土工程勘察有不同的要求，應(yīng)針對具體的錨固工程進(jìn)行工程與水文地質(zhì)勘察，并為錨固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供下列參數(shù)和條件：1錨固結(jié)構(gòu)承擔(dān)的荷載，包括結(jié)構(gòu)荷載、水壓力和土壓力；2巖土物理力學(xué)參數(shù)，包括抗剪強(qiáng)度及變形計(jì)算參數(shù)；3錨桿防水與防腐設(shè)計(jì)條件；4錨桿施工的可行性及施工方法選擇。4錨桿構(gòu)造4.1結(jié)構(gòu)構(gòu)造4.1.1一個(gè)完整的囊式擴(kuò)體錨桿承載結(jié)構(gòu)必須包括膨脹擠壓筒裝置、錨筋及相應(yīng)的囊內(nèi)注漿體及錨孔注漿體、錨具、隔離支架、外錨頭和各類套管等部件。囊式擴(kuò)體錨固技術(shù)主要應(yīng)用類型為壓力型錨桿，其有利于施加預(yù)應(yīng)力，并具有良好的防腐性能。囊式擴(kuò)體錨固技術(shù)也適用于拉壓型錨桿，其構(gòu)造特點(diǎn)在于受拉錨筋位于膨脹擠壓筒的尾端以下部位，但其經(jīng)濟(jì)性不佳。此外，應(yīng)該指出囊式擴(kuò)體錨固技術(shù)不適用于拉力型錨桿。4.1.2~4.1.3膨脹擠壓筒為囊式擴(kuò)體錨桿的核心裝置，主要包括可折疊式膨脹囊袋、上套筒組件、下套筒組件、內(nèi)注漿管、隔離支撐管、承載盤、單向注漿閥、抽氣檢測閥、控壓排氣閥和導(dǎo)向帽等組配件。只有通過上述全部組配件的組合，才能夠使膨脹擠壓筒實(shí)現(xiàn)控壓排氣、漿液止回保壓、囊倉封閉與多重防腐等重要功能，并實(shí)現(xiàn)提高錨桿錨固力、限制變形、控制質(zhì)量，確保錨桿安全耐久與施工高效的目的。如果膨脹擠壓筒缺失任何一個(gè)組配件，都會(huì)導(dǎo)致其重要功能的喪失，從而引發(fā)承載力大幅度下降，甚至發(fā)生工程事故。在工程實(shí)踐中，必須采用外觀檢查與抽氣檢測嚴(yán)格核查膨脹擠壓筒的密閉性，從而通過對囊倉控壓排氣提高囊內(nèi)注漿漿液的充盈度，利用止回保壓機(jī)構(gòu)維持囊內(nèi)注漿漿液的體積與壓力，采用隔絕管道技術(shù)實(shí)施錨筋的現(xiàn)場快速組裝。只有配備上述全部的結(jié)構(gòu)組配件才能夠徹底解決囊倉密封質(zhì)量檢測、囊內(nèi)氣體殘留、漿液滲漏減壓、裝置全封閉和尾端局部承壓等技術(shù)難題，確保錨桿的高承載品質(zhì)與防腐耐久性能。4.2材料4.2.3囊式擴(kuò)體錨桿的錨筋宜采用預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋即為原來的精軋螺紋鋼筋，其抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)高于普通鋼筋，聯(lián)接可靠、構(gòu)造簡單、便于接長。由于這類錨桿的抗拔承載力高，從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的角度來看，不宜使用普通鋼筋作為筋體，但在特殊情況下也可以采用多根普通鋼筋替代單根預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。4.2.4鋼絞線具有高強(qiáng)度、低松弛的優(yōu)點(diǎn)，與普通鋼筋相比可節(jié)省大量鋼材，且便于運(yùn)輸和現(xiàn)場應(yīng)用，此外，桿體張拉時(shí)彈性位移量大，受地層蠕變和錨固結(jié)構(gòu)變形造成的預(yù)應(yīng)力損失小，是理想的預(yù)應(yīng)力錨桿桿體筋材。當(dāng)設(shè)計(jì)采用無粘結(jié)鋼絞線，工程較小且有條件時(shí)，可以在現(xiàn)場對裸線進(jìn)行加工，外套軟管宜采用高密度聚乙烯（HDPE）軟管或聚丙烯（PP）軟管，永久性錨桿不得采用聚氯乙烯（PVC）軟管。高密度聚乙烯（HDPE）軟管和聚丙烯（PP）軟管均具有耐腐蝕、內(nèi)壁光滑、強(qiáng)度高、韌性好、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，聚丙烯的使用環(huán)境溫度不宜低于0℃；而聚氯乙烯（PVC）軟管強(qiáng)度較低，高溫和低溫時(shí)化學(xué)穩(wěn)定性差，易脆化、老化。防腐潤滑脂應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和有關(guān)規(guī)范要求。除修復(fù)的情況之外，鋼絞線不得連接。在修復(fù)時(shí)若須對鋼絞線進(jìn)行連接，應(yīng)采取可靠的連接方式并須經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證。4.2.5注漿用水泥應(yīng)依據(jù)地下水與巖土體對建筑材料的腐蝕性及腐蝕等級進(jìn)行選用，且要求其強(qiáng)度等級不得低于42.5。為了加快注漿體的凝結(jié)，必要時(shí)可使用早強(qiáng)水泥，但不宜采用高鋁水泥，因其后期強(qiáng)度降低較大。4.2.6根據(jù)《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63：水的PH值不得小于4.0，不溶物

<2000mg/l，可溶物

<2000mg/l，氯化物（以CL離子計(jì)）<350ml/l，硫酸鹽（以SO4計(jì)）<600ml/l，硫化物（以S2-計(jì)）<100

mg/l，使用待拌檢驗(yàn)水與蒸餾水配制的水泥漿體28d

抗壓強(qiáng)度比不得低于90%。4.2.8外加劑使用必須慎重，應(yīng)充分考慮巖土和地下水成份、水泥特性及其適應(yīng)性，水泥漿中的氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽總量不得超過外加劑重量的0.1%。為保證水泥漿流動(dòng)度滿足200mm～240mm要求，需要使用減水劑。使用外加劑時(shí)必須通過試驗(yàn)確認(rèn)，不得影響漿體強(qiáng)度和粘結(jié)性能，以及桿體的耐久性。同時(shí)使用2種以上外加劑時(shí)，應(yīng)進(jìn)行外加劑兼容性試驗(yàn)。4.2.9為避免套管端口密封不嚴(yán)、漏漿，或者套管破損引起漏漿而影響自由段的自由變形，自由段桿體應(yīng)涂以潤滑脂后再安裝套管，也可以在套管下端口部位采用膠帶纏繞封閉措施。4.2.13囊袋制作采用特種土工織物，由于囊內(nèi)注漿對漿液的充盈度及注漿壓力有較高要求，因此要求囊袋用土工織物的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率指標(biāo)應(yīng)達(dá)到本條要求的各項(xiàng)指標(biāo)。4.3防腐4.3.1設(shè)計(jì)應(yīng)按囊式擴(kuò)體錨桿的服務(wù)年限及所處水土環(huán)境的腐蝕性程度來確定錨桿的防護(hù)等級與標(biāo)準(zhǔn)，滿足錨桿在使用期內(nèi)的化學(xué)穩(wěn)定性，這也是國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對錨桿防腐保護(hù)的基本要求。4.3.2地層水土介質(zhì)對錨桿的腐蝕性評價(jià)，可根據(jù)環(huán)境類型、地層滲透性、地下水位動(dòng)態(tài)變化、巖土與地下水的腐蝕成份含量按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021分為微、弱、中、強(qiáng)四個(gè)腐蝕等級。對于長期處于最低地下水位以下的錨桿應(yīng)按長期浸水處理。4.3.3~4.3.4埋設(shè)在地下的錨桿的長期工作性能與使用壽命常取決于它的耐久性，而對錨桿壽命的最大威脅來自水土對錨筋的腐蝕。預(yù)應(yīng)力錨桿埋設(shè)在地層深部，工作條件惡劣，易受腐蝕介質(zhì)侵蝕。此外，對于鋼絞線，其抗拉強(qiáng)度高，直徑小，在處于高拉應(yīng)力工作狀態(tài)時(shí)還易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕。國內(nèi)外因錨桿防腐保護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)施工不當(dāng)或錨桿工作應(yīng)力水平過高，常導(dǎo)致錨桿桿體、外錨頭部位受到腐蝕，筋體有效截面積減小，桿體抗拉承載力降低乃至錨筋斷裂，引發(fā)了不少巖土錨固工程的重大事故。因此，為規(guī)避錨桿腐蝕破壞風(fēng)險(xiǎn)，確保巖土錨固工程的長期穩(wěn)定性，本條對永久性錨桿及腐蝕環(huán)境中的臨時(shí)性錨桿的防腐保護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)給出了明確嚴(yán)格的規(guī)定。4.3.5防腐是永久性錨桿必須面對的重大技術(shù)難題。除采用非金屬材料外，解決鋼錨桿腐蝕破壞的根本方法是將錨桿桿體封裝在不透水、氣的保護(hù)層內(nèi)，以防止具有腐蝕性的土、水、氣介質(zhì)對金屬桿體的腐蝕。工程中常用的防腐保護(hù)層主要分為三類：套管保護(hù)層、防腐噴涂料保護(hù)層與注漿體保護(hù)層。對于防腐等級為Ⅰ級的錨桿，國際標(biāo)準(zhǔn)一般要求采用雙層物理屏障。對于壓力型囊式擴(kuò)體錨桿，由于使用了膨脹擠壓筒裝置，其擴(kuò)體錨固段與內(nèi)錨頭部分采用了多重防腐保護(hù)措施。壓力型錨桿的預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋桿體也可以在細(xì)孔段采用全長無粘結(jié)保護(hù)層技術(shù)，細(xì)孔錨固段與擴(kuò)體錨固段均可處于受壓狀態(tài)，減少了錨筋周圍的注漿體開裂。通常采用這種上部單層防護(hù)、下部多重防護(hù)技術(shù)是能夠滿足防腐構(gòu)造要求的。但由于國內(nèi)施工隊(duì)伍良莠不齊、施工機(jī)具設(shè)備差異大，施工參數(shù)難以嚴(yán)格照章實(shí)施，無法保障現(xiàn)場施工質(zhì)量完全可控可靠；因此本標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為應(yīng)對防腐等級為Ⅰ級的錨桿采用嚴(yán)格的雙層保護(hù)措施。4.4錨固節(jié)點(diǎn)防水構(gòu)造4.4.1~4.4.3抗浮錨桿的錨固節(jié)點(diǎn)防水構(gòu)造屬于錨固結(jié)構(gòu)體系的一部分，應(yīng)根據(jù)其防水等級采用不同的防水構(gòu)造與措施，且不應(yīng)低于對應(yīng)的地下結(jié)構(gòu)工程的防水等級。對于需要穿過基礎(chǔ)底板的預(yù)應(yīng)力錨筋，必須采用一級防水等級的構(gòu)造措施，強(qiáng)化錨固防水節(jié)點(diǎn)的技術(shù)措施。對于某些高水位環(huán)境條件下的地下結(jié)構(gòu)工程可在結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底板的上部設(shè)置滲排水層及積水井，以便疏排可能產(chǎn)生的錨固節(jié)點(diǎn)滲漏水。對于非預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿，錨筋大多采用預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋，錨固節(jié)點(diǎn)通常利用螺母鎖定連接錨筋的承壓板，并將錨桿外錨頭全部埋置于基礎(chǔ)底板之內(nèi)，這種防水構(gòu)造措施效果相對良好可控。5錨桿設(shè)計(jì)5.1一般規(guī)定5.1.2壓力型囊式擴(kuò)體錨桿的破壞模式有三種：①錨固體與巖土體界面的粘結(jié)破壞及錨固體前端面巖土體的剪切破壞、②筋體斷裂破壞、③擴(kuò)體錨固段底端的注漿體壓碎破壞；因此，其極限承載力計(jì)算應(yīng)涵蓋這三部分內(nèi)容。對于壓力型錨桿不需要進(jìn)行錨固段注漿體與筋體間的粘結(jié)破壞計(jì)算。在錨桿設(shè)計(jì)中，通過錨筋材料強(qiáng)度與截面尺寸選擇，以及通過擴(kuò)體錨固段注漿體的立方體抗壓強(qiáng)度控制，完全能夠規(guī)避第②種和第③種錨桿破壞情況發(fā)生。因此在本標(biāo)準(zhǔn)中，錨桿的極限承載力稱為極限抗拔承載力，其大小取決于巖土體對錨固段的側(cè)阻力與端阻力貢獻(xiàn)。此外，錨桿設(shè)計(jì)中還需要注意在正常使用極限狀態(tài)條件下對被錨固結(jié)構(gòu)的變形限值要求；實(shí)質(zhì)上，若在設(shè)計(jì)中對被錨固結(jié)構(gòu)允許變形有明確要求時(shí)，錨桿的抗拔承載力特征值宜取荷載—位移曲線上被錨固結(jié)構(gòu)允許變形對應(yīng)的荷載及按極限抗拔承載力除以抗拔安全系數(shù)結(jié)果兩者之中的較小值。5.1.5~5.1.7錨桿錨固段注漿體與巖土體間的粘結(jié)抗拔安全系數(shù)，取決于錨桿的服務(wù)年限、錨桿破壞后果與地層蠕變特性等因素。本標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于錨桿抗拔安全系數(shù)的規(guī)定是參照國內(nèi)外相關(guān)錨桿標(biāo)準(zhǔn)所采用的錨桿抗拔安全系數(shù)（表1）及多年來囊式擴(kuò)體錨桿工程使用效果提出的。在具體設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0通常取1.0~1.1；作用基本組合的綜合分項(xiàng)系數(shù)γF分別取1.25（臨時(shí)錨桿）、1.35（永久荷載組合控制的錨桿）、1.4（風(fēng)荷載控制的錨桿）。錨桿抗拔安全系數(shù)K應(yīng)依據(jù)5.1.5條的規(guī)定選取。表1巖土錨桿錨固段注漿體與地層間的抗拔安全系數(shù)國名/協(xié)會(huì)名標(biāo)準(zhǔn)名稱與編制單位最小安全系數(shù)臨時(shí)錨桿永久錨桿中國《巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》CECS22：2005（中冶建筑研究總院主編）1.4、1.6、1.81.8、2.0、2.2瑞士SN533-191地層錨桿（瑞士工程建筑學(xué)會(huì)）1.3、1.5、1.81.6、1.8、2.0英國BSI-8081巖土錨桿實(shí)踐規(guī)范（1989）（英國標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)）2.0~2.53.0美國PTI巖層與土層預(yù)應(yīng)力錨桿建議（1996）（美國后張預(yù)應(yīng)力混凝土學(xué)會(huì)）—2.0國際預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)FIP預(yù)應(yīng)力灌漿錨桿設(shè)計(jì)施工規(guī)范（國際預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)）—2.0日本地錨設(shè)計(jì)施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程及說明JGS4101-2012（日本地盤工學(xué)會(huì)）1.52.5日本建筑地基錨桿設(shè)計(jì)施工指南與解說（2001）（日本建筑學(xué)會(huì)）1.5、2.03.05.1.10擴(kuò)體錨固段的直徑、長度與埋深、施工工藝參數(shù)以及膨脹擠壓筒的密封完好性均與錨桿承載力密切相關(guān)，設(shè)計(jì)文件明確規(guī)定有關(guān)設(shè)計(jì)要求、施工工藝參數(shù)和膨脹擠壓筒檢測方法有利于施工管理和質(zhì)檢人員現(xiàn)場監(jiān)督檢查，控制工程質(zhì)量，也使施工人員有據(jù)可依。5.1.11~5.1.12根據(jù)國內(nèi)外錨桿標(biāo)準(zhǔn)（見表2），錨桿的錨固段合理長度為3m~10m，本條規(guī)定細(xì)孔錨固段長度宜為1m~6m，擴(kuò)體錨固段長度宜為1.5m~4m，并要求自由段長度不小于5m；基于英國A.D.Barley對錨桿荷載傳遞理論的研究成果，本條規(guī)定降低了錨固段過長對粘結(jié)強(qiáng)度的影響。表2國內(nèi)外錨桿標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于錨固段合理長度的建議國名/協(xié)會(huì)名標(biāo)準(zhǔn)名稱與編制單位建議錨桿錨固段長度英國BSI-8081巖土錨桿實(shí)踐規(guī)范（1989）（英國標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)）3m~10m國際預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)FIP預(yù)應(yīng)力灌漿錨桿設(shè)計(jì)施工規(guī)范（國際預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)）3m~10m美國PTI巖層與土層預(yù)應(yīng)力錨桿建議（1996）（美國后張預(yù)應(yīng)力混凝土學(xué)會(huì)）鋼絞線：4.5m~10m鋼筋：3m~10m日本地錨設(shè)計(jì)施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程及說明JGS4101-2012（日本地盤工學(xué)會(huì)）3m~10m瑞士SN533-191地層錨桿（瑞士工程建筑學(xué)會(huì)編）砂性土和巖石：4m~7m中國《巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》CECS22：2005（中冶建筑研究總院主編）巖石：3m~8m土層：6m~12m經(jīng)過數(shù)百個(gè)室內(nèi)模型試驗(yàn)與現(xiàn)場足尺試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)囊式擴(kuò)體錨桿具有兩種不同的破壞模式：淺埋擴(kuò)體錨桿的整體剪切破壞模式和深埋擴(kuò)體錨桿的局部剪切破壞模式。淺埋擴(kuò)體錨桿的荷載—位移特征曲線與傳統(tǒng)的等直徑錨桿類似，其具有峰值荷載與應(yīng)變軟化的力學(xué)特征；而深埋擴(kuò)體錨桿的荷載—位移特征曲線則呈現(xiàn)出單調(diào)上升的承載性狀與應(yīng)變硬化的力學(xué)特征，這種獨(dú)特的承載力學(xué)特性源自于擴(kuò)體錨固段端承力的貢獻(xiàn)，也是囊式擴(kuò)體錨桿擁有更大承載力與更高安全度的可靠基礎(chǔ)。試驗(yàn)成果表明可以采用臨界長徑比L/D=9~10（L為細(xì)孔長度、D為擴(kuò)體錨固段直徑）作為深淺埋擴(kuò)體錨桿的分界判據(jù)，為了安全起見，本條規(guī)定了細(xì)孔長度與擴(kuò)體段直徑之比L/D=11為分界判據(jù)，即臨界長徑比L/D≥11時(shí)定義為深埋擴(kuò)體錨桿，L/D＜11為淺埋擴(kuò)體錨桿。在豎直、水平、傾斜錨桿工程設(shè)計(jì)中要求不得采用淺埋擴(kuò)體錨桿；從工程角度來看，深埋擴(kuò)體錨桿的臨界長徑比L/D≥11的判據(jù)很容易滿足。此外，在工程設(shè)計(jì)中也必須保證擴(kuò)體錨固段的上覆土層厚度不小于7m。根據(jù)錨桿的作用原理，對于不同類型的工程與地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)錨桿傾角是不同的，設(shè)計(jì)確定的錨桿傾角原則上應(yīng)有利于滿足錨固工程的抗滑、抗傾或抗浮要求。錨桿設(shè)置應(yīng)充分考慮周邊建構(gòu)筑物基礎(chǔ)的形式、埋深、位置情況，并應(yīng)防止錨桿設(shè)置對相鄰基礎(chǔ)或樁基產(chǎn)生不利影響，擴(kuò)體錨固段與相鄰基礎(chǔ)的凈距不得小于3m是基本要求。采用150mm~220mm的細(xì)孔直徑有利于桿體束沉放，同時(shí)有利于增加錨筋之間的間隙，并有利于錨筋被足夠厚的注漿體所包裹，提高錨桿的防腐性能。另一方面，對于采用較大細(xì)孔直徑的錨桿，且桿體為預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋時(shí)，錨桿也可視為微型樁，其能夠承載較小的豎向壓力。巖土錨桿通常是以群體形式出現(xiàn)的，如果錨桿布置過密，錨桿受力區(qū)的重疊會(huì)引起巖土體的應(yīng)力疊加并導(dǎo)致錨桿的附加塑性變形，從而降低錨桿的極限抗拔力。由于囊式擴(kuò)體錨桿的抗拔承載力較大，其端阻力的影響范圍也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通錨桿單純側(cè)摩阻力的影響范圍，因此擴(kuò)體錨桿的間距應(yīng)比普通錨桿適當(dāng)加大。為避免出現(xiàn)“群錨效應(yīng)”，本條規(guī)定錨桿最小間距不應(yīng)小于3倍的擴(kuò)體錨固段直徑，且不應(yīng)小于2m，豎向間距不宜小于3m。如錨桿間距較小時(shí)，還可以采用不同傾角或不同長度的錨桿設(shè)計(jì)方案，見圖1。(a)不同傾角的錨桿(b)不同長度的錨桿圖1間距較小錨桿的處理方式5.2錨桿抗拔承載力計(jì)算5.2.1囊式擴(kuò)體錨桿的受力機(jī)理極為復(fù)雜，目前學(xué)術(shù)界和工程界對其承載力學(xué)性狀掌握得尚不充分。在工程實(shí)踐中，設(shè)計(jì)人員基于經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)和理論等計(jì)算方法獲得的擴(kuò)體錨桿承載力結(jié)果相差較大。然而設(shè)計(jì)人員在初步設(shè)計(jì)階段，尚無現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果之前需要對錨桿承載力進(jìn)行預(yù)估時(shí)，可以結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)或工程類比經(jīng)驗(yàn)，并采用本節(jié)提供的計(jì)算方法對錨桿極限抗拔承載力進(jìn)行估算。囊式擴(kuò)體錨桿承載力與巖土性質(zhì)、錨桿材料、施工機(jī)具、施工工藝及施工參數(shù)等因素密切相關(guān)，現(xiàn)場施做的擴(kuò)體錨固段的空間形態(tài)與幾何尺寸難以完全與設(shè)計(jì)相一致，且擴(kuò)體錨桿的各部分錨固力不是同時(shí)發(fā)揮作用的，導(dǎo)致錨桿承載力計(jì)算結(jié)果具有不確定性。目前，針對特定工程，采用國內(nèi)外不同擴(kuò)體錨桿承載力計(jì)算公式的計(jì)算結(jié)果也不盡相同，因此，可靠的囊式擴(kuò)體錨桿極限承載力最終應(yīng)通過現(xiàn)場破壞性基本試驗(yàn)確定。本節(jié)所提供的四種計(jì)算方法適用于確定基于巖土體抗力的錨桿極限抗拔承載力。這里需要提前說明，針對四種計(jì)算方法所提供的極限粘結(jié)強(qiáng)度、極限端阻強(qiáng)度、經(jīng)驗(yàn)換算系數(shù)等建議值的值域相對較窄，這是為了便于設(shè)計(jì)人員使用。而在國際標(biāo)準(zhǔn)中，這些建議值的取值范圍較大。因此，建議設(shè)計(jì)人員在錨桿工程設(shè)計(jì)中，使用工程類比法，吸收地方經(jīng)驗(yàn)，并通過工程經(jīng)驗(yàn)的積累，運(yùn)用巖土工程師自己的經(jīng)驗(yàn)判斷，來選取合理的計(jì)算參數(shù)。5.2.2擴(kuò)體錨桿的極限抗拔承載力與巖土性質(zhì)、擴(kuò)體段埋深和尺寸有關(guān)，靜力分析法主要基于《擴(kuò)大頭錨桿的力學(xué)機(jī)制和計(jì)算方法》（《巖土力學(xué)》2010，VoL.31No.5：1359-1367）的理論。和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高壓噴射擴(kuò)大頭錨桿技術(shù)規(guī)程》JGJ/T282相比，本條修改并擴(kuò)充了注漿體與巖土層之間的極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fmg，以及計(jì)算參數(shù)ξ的取值范圍，提高了錨桿極限抗拔承載力計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。5.2.3為使擴(kuò)體錨桿極限抗拔承載力估算工作便捷、高效、易用，中冶建筑研究總院有限公司提出的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法借鑒了《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的樁基承載力計(jì)算方法的技術(shù)手段，并通過大量錨桿現(xiàn)場拉拔試驗(yàn)結(jié)果反算，提出了囊式擴(kuò)體錨桿承載力的計(jì)算經(jīng)驗(yàn)參數(shù)表5.2.3。在經(jīng)驗(yàn)參數(shù)計(jì)算方法使用過程中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膸r土類別與巖土狀態(tài)，并依據(jù)設(shè)計(jì)人員的工程經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行合理的計(jì)算參數(shù)選取。今后還需要在積累經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的取值經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，逐步提升計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。5.2.4巖土工程原位試驗(yàn)結(jié)果通常能夠直接、準(zhǔn)確地反映工程場地地層的力學(xué)性能。歐洲、北美及日本在上個(gè)世紀(jì)就將巖土地層原位試驗(yàn)結(jié)果引入樁或錨桿的承載力計(jì)算中。為了將這種有益的設(shè)計(jì)理念引入國內(nèi)，中冶建筑研究總院有限公司提出了基于標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù)的囊式擴(kuò)體錨桿極限抗拔承載力計(jì)算方法，并給出了基于標(biāo)貫擊數(shù)的極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和極限端阻強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的經(jīng)驗(yàn)換算系數(shù)αd、αD、αe。作為原位測試計(jì)算方法，提請?jiān)O(shè)計(jì)人員在應(yīng)用時(shí)，注意結(jié)合當(dāng)?shù)貛r土條件與工程經(jīng)驗(yàn)，不斷摸索3個(gè)經(jīng)驗(yàn)換算系數(shù)范圍內(nèi)的取值經(jīng)驗(yàn)，并逐步提升計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。5.2.5英國標(biāo)準(zhǔn)《Britishstandardcodeofpracticeforgroundanchorages》BS8081-2015針對黏土地層中的擴(kuò)體錨桿提出了極限抗拔承載力的兩種計(jì)算方法，這兩種計(jì)算方法基于Littlejohn(1970)、Bassett(1970)、Bastaple(1974)和Neely與Montague-Jones(1974)等人的計(jì)算理論。Bassett(1970)和Buttling(1977)通過研究和對比現(xiàn)場試驗(yàn)實(shí)測結(jié)果與公式計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在工程實(shí)踐中，會(huì)出現(xiàn)施工技術(shù)和擴(kuò)體段幾何尺寸無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的情況，因此認(rèn)為有必要對公式中的錨固段側(cè)摩阻力和端阻力進(jìn)行折減，即應(yīng)乘以一個(gè)0.75～0.95的綜合經(jīng)驗(yàn)折減系數(shù)以保證錨固工程的安全性。此外，Littlejohn(1970)研究認(rèn)為在某些特殊條件下，例如在錨桿擴(kuò)體段附近存在裂隙黏土或砂土夾層時(shí)，則應(yīng)對計(jì)算公式中的錨固段側(cè)摩阻力和端承力進(jìn)行50%的折減。然而，對囊式擴(kuò)體錨桿來說，其施工設(shè)備與施工質(zhì)量控制遠(yuǎn)好于40年前傳統(tǒng)的機(jī)械擴(kuò)孔錨桿與旋噴擴(kuò)孔錨桿，因此，本條未提及承載力折減問題，并且提高了ca的取值范圍。應(yīng)該指出，在工程中采用這種經(jīng)驗(yàn)關(guān)系方法計(jì)算擴(kuò)體錨桿承載力時(shí)，cu和cub為不同部位的土體不排水抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，通常采用黏土不排水三軸試驗(yàn)獲??；而擴(kuò)體錨固段的端阻力系數(shù)一般可取Nc=11，但也可以在8~14之間依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)合理選擇。5.3錨桿承載力驗(yàn)算5.3.2預(yù)應(yīng)力錨桿屬于后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，由于預(yù)應(yīng)力錨桿長年埋置在巖土層中，工作條件惡劣，桿體腐蝕與應(yīng)力腐蝕風(fēng)險(xiǎn)大，國外還曾有工程由于錨筋應(yīng)力大于0.6fptk而出現(xiàn)錨桿破壞的實(shí)例。因此，在錨桿桿體受拉承載力驗(yàn)算中要求采用預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋及鋼絞線的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值指標(biāo)進(jìn)行錨筋橫截面積計(jì)算。5.3.3常用囊式擴(kuò)體錨桿的底部承載盤直徑為120mm，而擴(kuò)體錨固段注漿體直徑一般在500mm~800mm之間，作為壓力型錨桿必須對擴(kuò)體錨固段注漿體的局部承壓能力進(jìn)行驗(yàn)算?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010中的局部受壓承載力計(jì)算公式并不適用于壓力型囊式擴(kuò)體錨桿，因?yàn)殄^桿的擴(kuò)體錨固段注漿體是在有側(cè)限圍壓狀態(tài)下工作的。實(shí)際上，地層側(cè)限圍壓對擴(kuò)體錨固段注漿體局部受壓承載力提高具有極大的貢獻(xiàn)，因此公式中應(yīng)引入較大且合理的注漿體抗壓強(qiáng)度增大系數(shù)η。本條規(guī)定認(rèn)為：（1）工程實(shí)踐表明，壓力型《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010提供的關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)局部受壓承載力計(jì)算公式《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010沒有采用注漿體的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，而是漿體的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，這樣做既簡化了工地的現(xiàn)場操作，同時(shí)也使計(jì)算簡單易行。（3）注漿體抗壓強(qiáng)度增大系數(shù)η應(yīng)Nk’注漿體抗壓強(qiáng)度增大系數(shù)ηηη5.4錨桿初始預(yù)應(yīng)力5.4.1~5.4.2本條對預(yù)應(yīng)力錨桿的初始張拉荷載作出了規(guī)定，設(shè)計(jì)施工技術(shù)人員可以根據(jù)巖土地層或被錨固結(jié)構(gòu)的位移控制要求選取初始張拉荷載；其建議值為錨桿抗拔承載力特征值的60%~85%。另一方面，在對錨桿施加初始張拉荷載時(shí)，錨筋的張拉應(yīng)力必須小于張拉控制應(yīng)力σcon。6基坑及邊坡錨固6.1一般規(guī)定6.1.1~6.1.3預(yù)應(yīng)力囊式擴(kuò)體錨桿適用于邊坡防護(hù)與基坑支護(hù)工程，因其能夠充分調(diào)動(dòng)深部巖土體的自穩(wěn)能力、提高錨固結(jié)構(gòu)的安全度，同時(shí)還有利于保護(hù)潛在滑裂面的固有強(qiáng)度。無論是邊坡還是基坑工程都應(yīng)在設(shè)計(jì)與施工中明確分區(qū)開挖、隨挖隨錨、快速跟進(jìn)，同時(shí)也要及時(shí)做好防、排、降水工作。對于工程與水文地質(zhì)條件復(fù)雜的重要工程應(yīng)該增加工程監(jiān)測，在巖土錨固施工過程中應(yīng)注意對原有設(shè)計(jì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整與修正。6.1.4邊坡錨固工程和基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全等級應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)5.1.5條的規(guī)定劃分。對基坑工程而言，當(dāng)基坑周邊受開挖影響范圍內(nèi)存在既有建構(gòu)筑物、重要道路或地下管線，或場地地質(zhì)條件復(fù)雜、缺少同類地質(zhì)條件下的類似工程經(jīng)驗(yàn)，且支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、基坑失穩(wěn)或變形過大危及人的生命，經(jīng)濟(jì)損失、社會(huì)或環(huán)境影響很大時(shí)，安全等級應(yīng)定為一級。當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、基坑失穩(wěn)或變形過大不會(huì)危及人的生命，經(jīng)濟(jì)損失、社會(huì)或環(huán)境影響不嚴(yán)重時(shí)，安全等級可定為三級；其他情況，安全等級宜定為二級。6.1.5可回收囊式擴(kuò)體錨桿可根據(jù)需要配備機(jī)械拆芯機(jī)構(gòu)和自卸載錨具，以便服役期滿后能夠順利回收錨筋，實(shí)現(xiàn)清除地下污染、節(jié)約資源以及錨筋再利用。6.2邊坡錨固6.2.1極限平衡法是邊坡穩(wěn)定計(jì)算常用的成熟方法，本標(biāo)準(zhǔn)將極限平衡法規(guī)定為基本計(jì)算方法。對于破壞機(jī)制復(fù)雜的邊坡，采用傳統(tǒng)方法計(jì)算有時(shí)較為困難。而數(shù)值分析方法與傳統(tǒng)極限平衡分析方法求解原理相同，只是求解方法不同，兩種方法得到的計(jì)算結(jié)果也是相近的，因此，對重要或復(fù)雜的邊坡工程，建議同時(shí)采用這兩種方法進(jìn)行計(jì)算分析，然后再進(jìn)行綜合判定。6.2.2對可能產(chǎn)生圓弧滑動(dòng)的錨固邊坡，推薦采用簡化畢肖普法、摩根斯坦——普賴斯法等能夠同時(shí)滿足力和力矩平衡條件的條分法，這類計(jì)算方法的計(jì)算精度較高。瑞典法計(jì)算較為簡單，也曾被廣泛采用，但在孔隙水壓力較高和圓弧中心角較大時(shí)采用此法可能會(huì)引起較大的誤差，因此在使用時(shí)需要對應(yīng)用條件加以限制。對可能產(chǎn)生折線滑動(dòng)的錨固邊坡，傳遞系數(shù)隱式解法、摩根斯坦—普賴斯法或薩瑪法是較為適宜的計(jì)算方法。傳遞系數(shù)法在國內(nèi)應(yīng)用普遍，計(jì)算精度也相當(dāng)高。而摩根斯坦—普賴斯法是一種嚴(yán)格的條分法，計(jì)算精度很高，也是在國內(nèi)外水利、水電工程中普遍推薦采用的方法。6.2.4表6.2.4根據(jù)邊坡安全等級和邊坡工況確定的錨固邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)基本上包容了國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的巖土邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。邊坡錨固采用預(yù)應(yīng)力錨桿，能夠主動(dòng)調(diào)用深部巖土體的穩(wěn)定抗力，改善邊坡巖土體的應(yīng)力狀態(tài)，提高邊坡潛在滑動(dòng)面的抗剪強(qiáng)度，同時(shí)能夠在施工期間內(nèi)縮短開挖面的裸露時(shí)間并縮小開挖面積，從而有效控制邊坡巖土體的變形?？傮w來看，與傳統(tǒng)的被動(dòng)支擋結(jié)構(gòu)技術(shù)相比，采用預(yù)應(yīng)力囊式擴(kuò)體錨桿進(jìn)行主動(dòng)錨固的邊坡更為安全；且本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的錨固邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)也是偏于安全的。6.2.6錨桿傳力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)是選擇適宜的傳力結(jié)構(gòu)形式與幾何尺寸，使其能夠?qū)㈠^固力均勻地作用于邊坡坡體，并確保在恒定錨固力的長期作用下，不產(chǎn)生傳力結(jié)構(gòu)的破壞及錨固邊坡的明顯變形。傳力結(jié)構(gòu)可采用現(xiàn)澆或預(yù)制方式實(shí)現(xiàn)，預(yù)制傳力構(gòu)件通常采用正方形或十字形。施工中應(yīng)使傳力結(jié)構(gòu)與坡面緊密貼合，并需要在傳力結(jié)構(gòu)與坡面結(jié)合部位設(shè)置順暢的防排水設(shè)施，嚴(yán)防因雨水沖刷導(dǎo)致傳力結(jié)構(gòu)底部出現(xiàn)掏空的險(xiǎn)情。6.2.7為避免出現(xiàn)群錨效應(yīng)，應(yīng)根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定合理的錨固間距。若邊坡設(shè)計(jì)需要布置較密的錨桿時(shí)，則應(yīng)通過位置調(diào)整、布錨長度與傾角變換等措施消除群錨效應(yīng)，以確?？傚^固力滿足邊坡穩(wěn)定的要求。對于已產(chǎn)生滑動(dòng)破壞的邊坡，本條建議的錨桿打設(shè)角度是一種純理想化的角度，但受施工條件的限制，往往難以實(shí)現(xiàn)。因此在錨固邊坡穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)邊坡地形地貌、結(jié)構(gòu)面特征與施工可行性選取實(shí)際的錨桿安裝角度。6.2.10邊坡坡體一般存在滑裂區(qū)、滑裂松動(dòng)區(qū)和變形影響區(qū)，位移控制錨桿設(shè)計(jì)應(yīng)將自由段穿過這三個(gè)區(qū)域，將擴(kuò)體錨固段埋置在不受邊坡開挖和變形影響的穩(wěn)定地層內(nèi)，且要求巖土體性質(zhì)較好，以確保擴(kuò)體錨固段基本上不發(fā)生位移，成為一個(gè)相對固定的錨固點(diǎn)。本條規(guī)定應(yīng)以擴(kuò)體錨固段設(shè)置在變形影響區(qū)以外為原則，且位移控制錨桿的擴(kuò)體錨固段前端到外錨頭之間宜全長設(shè)置為自由段，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)體錨固段到外錨頭之間“點(diǎn)到點(diǎn)”的彈性張拉和力的傳遞，將荷載直接傳遞給擴(kuò)體錨固段及其周圍的巖土體。此外，通過對預(yù)應(yīng)力錨桿施加較高的張拉荷載，使錨桿外錨頭及被錨固結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的反向位移并鎖定，從而達(dá)到預(yù)應(yīng)力位移控制錨桿的設(shè)計(jì)目的。6.2.11真實(shí)的作用于錨固結(jié)構(gòu)的主動(dòng)與被動(dòng)土壓力量值是與錨固結(jié)構(gòu)的位移量值密切相關(guān)的，當(dāng)進(jìn)行位移控制錨桿設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮位移限制對土壓力計(jì)算值增大產(chǎn)生的影響，并正確估算主動(dòng)土壓力增量。6.3基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)錨固6.3.1樁錨、墻錨結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要包含嵌固深度、錨桿拉力、樁（墻）的彎矩、剪力以及基坑周邊的地層變形等。樁（墻）嵌固深度通常采用經(jīng)典理論的抗傾覆平衡公式計(jì)算，包括淺埋方式的靜力平衡方法和深埋方式的等值梁方法。錨桿拉力和樁（墻）內(nèi)力可采用經(jīng)典理論或彈性理論計(jì)算，但有時(shí)兩種計(jì)算結(jié)果差異較大，采用較大值相對安全但可能偏于保守，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)合理選擇。對于需要計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的工程，特別是有變形控制要求的一、二級基坑應(yīng)采用彈性理論方法或數(shù)值分析方法進(jìn)行計(jì)算。在樁（墻）嵌固深度確定之后還應(yīng)進(jìn)行下列驗(yàn)算：1驗(yàn)算樁（墻）錨拉結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性；2當(dāng)基坑底為軟土?xí)r，應(yīng)驗(yàn)算基坑底土隆起的穩(wěn)定性；3當(dāng)上部為不透水層，基坑底以下某深度處具有承壓水層或上部為透水層，基坑圍護(hù)體系設(shè)置了止水帷幕時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算基坑地下水滲流穩(wěn)定性；4當(dāng)基坑面以下為疏松砂土層，且又作用著向上的動(dòng)水壓力時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算基坑底部的管（突）涌穩(wěn)定性；5如采用可回收式錨拉結(jié)構(gòu)，還應(yīng)進(jìn)行拆錨階段的樁（墻）身強(qiáng)度和變形驗(yàn)算。若上述驗(yàn)算的安全度不能滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)增大樁（墻）嵌固深度，并根據(jù)新嵌固深度值重新進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算，直至滿足穩(wěn)定安全要求為止。6.3.3囊式擴(kuò)體錨桿的自由段長度確定是一個(gè)技術(shù)難題，通常認(rèn)為錨桿的錨筋自由段是錨桿桿體不受注漿體約束且可以自由伸長的部分，其不參與提供錨固力。拉力型錨桿的非錨固段與錨筋自由段是等長的，但壓力型錨桿的非錨固段與錨桿自由段區(qū)別較大。實(shí)際上，由公式（6.3.3）計(jì)算出的Lf是錨桿的非錨固段長度，其對于壓力型錨桿來說并非是錨筋自由段長度。在工程實(shí)踐中，壓力型囊式擴(kuò)體錨桿為了達(dá)到更好的防水防腐效果，在施工中都采用錨孔滿孔注漿的工藝，因此，本條的設(shè)計(jì)錨桿自由段長度應(yīng)稱為估算長度。但如果錨桿采用全長無粘結(jié)桿體時(shí)，壓力型錨桿的錨筋自由段長度是確定值。6.3.4準(zhǔn)確的錨桿剛度系數(shù)應(yīng)由錨桿基本試驗(yàn)確定，然而在錨桿設(shè)計(jì)時(shí)往往事先很難獲得試驗(yàn)資料與結(jié)果，所以錨桿剛度系數(shù)可按式（6.3.4）進(jìn)行估算。6.3.8對于位移控制嚴(yán)格的基坑支護(hù)工程，其預(yù)應(yīng)力囊式擴(kuò)體錨桿應(yīng)該采用的技術(shù)措施與本標(biāo)準(zhǔn)第6.2.10條的規(guī)定相似，重點(diǎn)在于擴(kuò)體錨固段的埋設(shè)位置的合理選擇。此外，作為臨時(shí)性錨桿的張拉鎖定荷載可以取值更高，甚至還可以超過錨桿承載力特征值，即采用超張拉措施。7基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)錨固7.1一般規(guī)定7.1.1在承受傾覆力矩與上拔力的結(jié)構(gòu)物錨固設(shè)計(jì)中，預(yù)應(yīng)力錨桿穿過基底面的長度必須滿足擴(kuò)體錨固段頂端以上的巖土體有效重量不得低于錨桿抗拔承載力特征值的條件，否則，有可能發(fā)生錨桿與周圍土體“連根拔起”的破壞。位于擋土墻基、壩基巖土體中的預(yù)應(yīng)力錨桿的擴(kuò)體錨固段在垂直方向宜錯(cuò)開0.5~1個(gè)擴(kuò)體錨固段長度布設(shè)，有利于減緩錨固段周邊巖體的應(yīng)力集中現(xiàn)象，減少錨桿的蠕變變形，也有利于避免因群錨效應(yīng)引起的錨桿預(yù)應(yīng)力損失。國內(nèi)外工程實(shí)踐表明采用這種方式布設(shè)錨桿，能夠獲得良好的技術(shù)效果。7.2高聳結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)錨固7.2.2在承受傾覆力矩的高聳結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)中，錨桿在傾覆力矩作用下主要承受上拔力，錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算公式與《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007基本相同。由于此類基礎(chǔ)中錨桿拉力的大小與其在基礎(chǔ)中的位置有關(guān)，計(jì)算時(shí)需根據(jù)彎矩方向判斷哪根錨桿的軸向拉力最大。7.2.4國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，永久錨桿的抗拔安全系數(shù)為2.0~3.0，考慮到輸電線路屬于生命線工程，并根據(jù)輸電線路工程行業(yè)的特點(diǎn)，本條單獨(dú)規(guī)定架空輸電線路桿塔錨桿基礎(chǔ)的抗拔承載力安全系數(shù)為2.5。7.3拱腳基礎(chǔ)錨固7.3.1~7.3.3對于大量應(yīng)用于建筑工程、交通工程、軍事工程中的拱形結(jié)構(gòu)基座，傾斜預(yù)應(yīng)力囊式擴(kuò)體錨固技術(shù)能夠有效地提升錨固基礎(chǔ)的抗滑能力，同時(shí)也是抵抗結(jié)構(gòu)水平力的經(jīng)濟(jì)且高效的技術(shù)手段。在設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行錨固基礎(chǔ)的地基承載力驗(yàn)算，以及擴(kuò)體錨固段埋置空間位置與巖土條件的選擇。錨固基礎(chǔ)的抗滑安全系數(shù)的選取應(yīng)充分考慮被錨固工程的重要性，通常在1.2~1.5之間取值。7.4重力壩、重力式擋土墻錨固7.4.1承受傾覆力矩與水平力的擋土墻、支護(hù)結(jié)構(gòu)、垃圾壩、水工壩等構(gòu)筑物，可采用預(yù)應(yīng)力囊式擴(kuò)體錨固技術(shù)，通過垂直錨固方法將構(gòu)筑物與墻基、壩基巖土體緊密錨固在一起，其有益的技術(shù)效果在于：（1）可以降低墻體、壩體的重量，節(jié)約工程費(fèi)用；（2）能夠消減墻體、壩體中的拉應(yīng)力；（3）能夠增加墻體、壩體的抗傾覆力矩；（4）能夠提高墻基、壩基的抗滑動(dòng)能力；（5）有利于提升墻體、壩體的抗震安全性能。因此，對于此類構(gòu)筑物的錨固采用垂直預(yù)應(yīng)力錨桿的技術(shù)、安全、經(jīng)濟(jì)效果是較為顯著的。7.4.2~7.4.4對于采用垂直于墻基底面、壩基底面的預(yù)應(yīng)力錨桿的構(gòu)筑物抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)包括抗剪斷強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度計(jì)算。在具體計(jì)算時(shí)，若錨桿與基底面不垂直，應(yīng)將錨桿的軸向拉力作用于基底滑動(dòng)面的法向分量分別計(jì)入抗剪斷強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式，若錨桿與基底面垂直，則可直接將錨桿的軸向拉力值引入。此外，構(gòu)筑物基礎(chǔ)底面的地基承載力驗(yàn)算也是必不可少的設(shè)計(jì)內(nèi)容。7.4.5由于這類結(jié)構(gòu)物錨固的安全度要求很高，本條規(guī)定錨桿的抗拔安全系數(shù)不應(yīng)小于2.5。8抗浮結(jié)構(gòu)錨固8.1一般規(guī)定8.1.1~8.1.2隨著城市化建設(shè)的快速發(fā)展，地下空間的開發(fā)項(xiàng)目日益增多，包括地下車庫、地下商城、地下公共廣場、地下儲(chǔ)庫、地下交通等，這些工程項(xiàng)目存在大量地下結(jié)構(gòu)抗浮問題；特別是高層群體建筑普遍采用整體裙房或純地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，地下室面積與埋深也越來越大?？垢〗Y(jié)構(gòu)的外部環(huán)境影響因素也不斷增多，比如區(qū)域地下水位的動(dòng)態(tài)變化、南水北調(diào)與新興水利工程也在不斷改變地下水分布形態(tài)與水位，從而引發(fā)了許多地下結(jié)構(gòu)抗浮失效的嚴(yán)重事故。新型抗浮囊式擴(kuò)體錨桿作為永久性錨桿，其設(shè)計(jì)使用年限不得低于抗浮結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)使用年限，且防水與防腐也應(yīng)滿足這些使用條件與年限。8.1.3通常在抗浮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案上有多種選擇，如采用增重方法、排水減壓方法、抗浮樁方法等，而抗浮錨桿也是一種有效的結(jié)構(gòu)抗浮技術(shù)手段，其具有良好的地層適應(yīng)性，易于施工，布置靈活，施工高效，由于其具有單向受力特點(diǎn)，抗拔力及預(yù)應(yīng)力易于控制，有利于建構(gòu)筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)力與變形協(xié)調(diào)，減少錨固工程造價(jià)。此外，囊式擴(kuò)體錨桿擁有多重防腐結(jié)構(gòu)，更適合作為永久性錨固結(jié)構(gòu)的構(gòu)件使用，并且適用的巖土地層范圍也較廣泛。8.1.4作為囊式擴(kuò)體抗浮錨固技術(shù)方案，應(yīng)優(yōu)先選用預(yù)應(yīng)力錨桿，但由于采用無粘結(jié)鋼絞線的預(yù)應(yīng)力錨桿的防腐和底板防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜，當(dāng)施工管理與控制不到位時(shí)可能產(chǎn)生防水失效問題。目前國內(nèi)大部分抗浮結(jié)構(gòu)錨固工程傾向于采用桿體為預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋的非預(yù)應(yīng)力錨桿，其受力可以視為擴(kuò)底微型樁。然而，對于結(jié)構(gòu)底板變形控制嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)抗浮工程應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿。從技術(shù)角度來看，對于囊式擴(kuò)體錨桿的抗浮工程，建議盡可能采用預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)。8.1.7確定作用于結(jié)構(gòu)底板的地下水浮力標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)鍵是合理選擇抗浮設(shè)計(jì)水位（也稱抗浮設(shè)防水位），而抗浮設(shè)計(jì)水位的正確選擇必須綜合考慮地下水賦存、變化與滲流條件以及巖土地層特性，特別是各巖土層的滲透系數(shù)大小。如何在巖土工程勘察報(bào)告中，根據(jù)地下水位、地下分層水位、承壓水頭資料確定抗浮設(shè)計(jì)水位是一件復(fù)雜而困難的事情。為簡化計(jì)，在結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)計(jì)中，通常希望找到不同環(huán)境條件與不同工況條件下的最高設(shè)計(jì)水位以策安全。但地下水浮力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)包括設(shè)計(jì)使用周期內(nèi)建構(gòu)筑物可能承受的不同上浮力，比如地表水或地下水的穩(wěn)定水位產(chǎn)生的靜水壓力；水力坡降形成的水壓力差；地下水滲流壓力以及承壓地下水壓力。想要獲取真實(shí)合理的抗浮設(shè)計(jì)水位往往需要進(jìn)行詳細(xì)的水文地質(zhì)調(diào)查與勘察工作，而目前除了重大工程外，巖土工程勘察報(bào)告一般僅根據(jù)地下水位、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)埋深、巖土地層性質(zhì)、地下水滲流條件以及基坑開挖回填要求提供抗浮設(shè)計(jì)水位的建議值。設(shè)計(jì)人員則大多根據(jù)給定的設(shè)計(jì)抗浮水位與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底板的靜止水頭差來計(jì)算地下水浮力標(biāo)準(zhǔn)值。8.1.8囊式擴(kuò)體錨桿承載力較高，因此對錨桿的最小長度做了必要規(guī)定，一方面是為了保證錨桿錨固土體的整體穩(wěn)定性，另一方面也是為了防止外錨頭的微小位移可能引起錨桿預(yù)應(yīng)力的大幅度變化。8.1.9抗浮錨桿方案相比抗拔樁的優(yōu)點(diǎn)之一在于錨桿在結(jié)構(gòu)底板平面上的布置較為靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)“板中布錨”；在結(jié)構(gòu)底板跨中布置錨桿可以有效減小基礎(chǔ)底板內(nèi)力和撓度，通過優(yōu)化基礎(chǔ)底板設(shè)計(jì)，還可以達(dá)到減少基礎(chǔ)底板的鋼材用量及厚度。同時(shí)，以抗浮錨桿方案取代抗浮樁方案，還能夠節(jié)約大量混凝土與鋼材，避免大量渣土外運(yùn)。8.2抗浮計(jì)算8.2.1地下水浮力是一種特殊荷載，由于抗浮計(jì)算通常采用靜水壓力，上浮荷載按永久荷載效應(yīng)考慮時(shí)，荷載分項(xiàng)系數(shù)宜取1.0。當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)范圍大、平面形狀不規(guī)則、上部荷載分布差異較大時(shí)，抗浮設(shè)計(jì)的荷載條件與變形控制要求會(huì)有所不同，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)依據(jù)不同的結(jié)構(gòu)單元、基礎(chǔ)底板埋深、結(jié)構(gòu)荷載分布劃分抗浮計(jì)算單元。針對各結(jié)構(gòu)單元中的錨桿布設(shè)，首先要考慮地下結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，其次要優(yōu)化基礎(chǔ)底板的內(nèi)力與變形，防止出現(xiàn)因局部抗浮設(shè)計(jì)不足產(chǎn)生基礎(chǔ)底板開裂。錨桿布設(shè)一般采取集中式或分布式布設(shè)，具體應(yīng)按照上部結(jié)構(gòu)—基礎(chǔ)—地基—抗浮錨桿共同作用理念進(jìn)行設(shè)計(jì)。為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的可靠性、有效性和經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)，應(yīng)通過概念設(shè)計(jì)達(dá)到荷載與抗力的整體及局部平衡。8.2.2在抗浮計(jì)算單元內(nèi)的錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式中，參與抗浮的結(jié)構(gòu)與巖土體的有效重量Gjk與Gtk均不采用浮重度，因?yàn)槠溆行е亓勘旧砑词强沽?，對其不?yīng)考慮水浮力的作用。8.2.4~8.2.5地下結(jié)構(gòu)的整體抗浮穩(wěn)定性分析應(yīng)包括兩方面驗(yàn)算：1對于錨桿間距較大、無群錨效應(yīng)的情況，應(yīng)進(jìn)行基于抗浮錨桿的總體抗拔力和參與抗浮的結(jié)構(gòu)與巖土體的抗力是否大于作用于地下結(jié)構(gòu)的總水浮力的驗(yàn)算。2對于錨桿間距較小、可能產(chǎn)生群錨效應(yīng)的情況，應(yīng)進(jìn)行基于錨固體整體穩(wěn)定性驗(yàn)算，要求驗(yàn)算抗浮區(qū)域內(nèi)的錨固巖土體的有效重量與參與抗浮的結(jié)構(gòu)重量之和與作用于地下結(jié)構(gòu)的總水浮力之比是否大于等于1.05。注意此處錨固巖土體的有效重量應(yīng)為浮重度。8.3錨桿張拉與鎖定8.3.1預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿的張拉荷載宜小于錨桿承載力特征值，建議取特征值的60%~85%。鎖定工作宜在主體結(jié)構(gòu)施加一定荷載后進(jìn)行，以減少建筑荷載作用下基礎(chǔ)沉降變形對抗浮錨桿拉力產(chǎn)生的松弛效應(yīng)，如有必要應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行錨桿補(bǔ)張拉。8.4錨桿與底板連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)8.4.1～8.4.2囊式擴(kuò)體錨桿的單錨承載力較高，且大多數(shù)工程采用預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋作為受力主筋，因此，當(dāng)基礎(chǔ)底板較薄時(shí)，這些錨筋在結(jié)構(gòu)底板內(nèi)的錨固長度有時(shí)不能滿足設(shè)計(jì)要求；而預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋不允許在底板范圍內(nèi)彎折，也不能焊接，因此錨筋在底板內(nèi)的最有效錨固方式是采用鋼錨板錨固。本條根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)抗沖切的計(jì)算方法，規(guī)定了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底板受鋼錨板沖切承載力的兩種驗(yàn)算對象。9錨桿施工9.1一般規(guī)定9.1.1囊式擴(kuò)體錨桿施工與傳統(tǒng)錨桿相比，其施工工藝較為復(fù)雜，施工具有更強(qiáng)的隱蔽性，因此施工開始前應(yīng)全面充分地核對工程、設(shè)計(jì)、地質(zhì)、施工、環(huán)境、機(jī)具與設(shè)備等條件。只有依據(jù)詳細(xì)周密的施工組織設(shè)計(jì)，科學(xué)合理有序地進(jìn)行施工才能夠確保錨桿的高品質(zhì)，錨桿的高承載性能是以科學(xué)與精心施工為基礎(chǔ)的。9.1.3膨脹擠壓筒是囊式擴(kuò)體錨桿的核心部件，其生產(chǎn)質(zhì)量與現(xiàn)場產(chǎn)品的密封完好性是決定錨桿承載力的關(guān)鍵因素，因此，施工前必須對膨脹擠壓筒進(jìn)行認(rèn)真的外觀檢查與抽氣檢測，抽檢數(shù)量應(yīng)為錨桿總數(shù)量的5%，檢測出有破損或有密封問題的膨脹擠壓筒應(yīng)退回原生產(chǎn)單位，不得在現(xiàn)場使用。9.2鉆孔與擴(kuò)孔9.2.1本條所提供的四種擴(kuò)孔施工方法基本上可以覆蓋囊式擴(kuò)體錨桿的各類適用巖土地層。從目前已完成的數(shù)百項(xiàng)工程來看，采用旋噴擴(kuò)孔+囊袋擠壓施工方法的工程占80%以上，而機(jī)械擴(kuò)孔+囊袋擠壓施工方法應(yīng)用占比低于20%。這兩種擴(kuò)孔施工方法都能夠滿足囊式擴(kuò)體錨桿施工需求，只是巖土地層適用對象略有不同，施工費(fèi)用方面也有一定的差異。噴攪擴(kuò)孔+囊袋擠壓施工方法，從技術(shù)層面上看能夠取得更為優(yōu)良的施工效果，特別是在控制擴(kuò)體段的直徑與長度方面更為可靠，在巖土地層適用性方面也更為廣泛，并能夠?qū)κ┕し椒?和施工方法2的適用地層實(shí)現(xiàn)全覆蓋。未來，這項(xiàng)擴(kuò)孔施工技術(shù)應(yīng)用比重將會(huì)越來越大。9.2.3錨位、孔徑、孔深、孔軸線空間走向和傾角為錨孔施工的五個(gè)控制參數(shù)，其控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第11章的有關(guān)規(guī)定。需要指出的是擴(kuò)孔段施工應(yīng)在鉆孔底部預(yù)留一定的冗余長度，特別是在含粗顆粒的地層中必須為粗顆粒沉落而超鉆一定深度，0.5m僅為超鉆建議長度，實(shí)際工程中可以根據(jù)地層特性進(jìn)行調(diào)整。9.2.4對于在本條所列出的五種不穩(wěn)定地層中施工囊式擴(kuò)體錨桿時(shí)，為保證施工質(zhì)量可控可靠應(yīng)優(yōu)先采用Φ168mm套管護(hù)壁鉆孔、擴(kuò)孔施工方法。套管的內(nèi)徑選擇必須與膨脹擠壓筒的外徑相匹配，并須留有足夠的排漿排土間隙。為保障能夠順利沉放錨桿桿體束，套管應(yīng)在桿體束沉放或在桿體沉放與注漿之后再實(shí)施提離。9.2.5高壓旋噴擴(kuò)孔施工質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)主要有兩個(gè)，一是實(shí)際形成的擴(kuò)孔段直徑，二是擴(kuò)體錨固段的水泥土強(qiáng)度。能否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的擴(kuò)孔直徑與水泥土強(qiáng)度，取決于是否能夠認(rèn)真執(zhí)行本條第2款至第9款所列出的高壓旋噴施工參數(shù)。在這些施工參數(shù)中，最為重要的控制參數(shù)包括：高壓泥漿泵噴射壓力、噴漿量、旋噴管移動(dòng)速度、旋噴遍數(shù)，水泥強(qiáng)度等級與水灰比?，F(xiàn)場錨桿施工技術(shù)負(fù)責(zé)人必須引領(lǐng)施工隊(duì)伍嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)要求的控制性施工參數(shù)，唯有此才能夠保證錨桿的最終高品質(zhì)與承載力。9.2.6機(jī)械擴(kuò)孔施工的質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)與高壓旋噴擴(kuò)孔施工相似，為達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，除需要施工隊(duì)伍嚴(yán)格按照施工工藝參數(shù)進(jìn)行錨桿施工外，機(jī)械擴(kuò)孔鉆具發(fā)揮著決定性作用。其中，機(jī)械擴(kuò)孔鉸刀能否順利受控張開與閉合、能否達(dá)到設(shè)計(jì)直徑尺寸、是否具有噴漿與返漿功能是關(guān)系錨桿施工質(zhì)量的控制因素。目前，工程中大多采用擠壓張開式機(jī)械擴(kuò)孔鉆具與可控?cái)U(kuò)孔直徑式機(jī)械擴(kuò)孔鉆具。為了增加機(jī)械擴(kuò)孔施工的可控性及提高擴(kuò)體錨固段的施工品質(zhì)，應(yīng)采用液控機(jī)械擴(kuò)孔鉆具與噴攪式擴(kuò)孔鉆具。9.3桿體制作與安放9.3.1囊式擴(kuò)體錨桿的桿體制作采用了專用的膨脹擠壓筒與鋼絞線或預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋相結(jié)合的裝配編錨方式，錨桿錨筋通過內(nèi)穿膨脹擠壓筒內(nèi)的隔離支撐管實(shí)現(xiàn)桿體的現(xiàn)場快速編錨，兩者的固定連接利用擠壓錨或螺母。桿體束的尾端設(shè)有導(dǎo)向防護(hù)帽，用以保護(hù)尾部錨筋以及保護(hù)錨孔壁不被錨筋破壞。編錨、搬運(yùn)、存放桿體束的過程中，應(yīng)始終注意嚴(yán)防囊袋發(fā)生破損，同時(shí)也要防止桿體的防護(hù)體系發(fā)生損傷。9.3.3可回收錨桿的桿體制作，通常在內(nèi)錨頭尾端使用U型錨機(jī)構(gòu)或機(jī)械分離型拆芯機(jī)構(gòu)，其裝配工藝較為復(fù)雜，需要受過技術(shù)培訓(xùn)的工人施做。在編錨過程中要特別關(guān)注鋼絞線尾端與機(jī)械分離型拆芯機(jī)構(gòu)的可靠連接與鎖定，以及外套保護(hù)管的全長密封連接；以切實(shí)保障錨桿的承載能力和錨筋能夠順利拆除。9.4制漿與注漿9.4.1~9.4.3良好的水泥漿液制備是保障注漿質(zhì)量的第一環(huán)節(jié)，制漿設(shè)備與工藝的要點(diǎn)包括兩級攪漿設(shè)備（1個(gè)攪漿桶，1個(gè)儲(chǔ)漿桶）、兩級攪漿工藝以及合格的水泥與水的稱量儀器。注漿液制備控制的重點(diǎn)是配制水灰比為0.40~0.45的無泌水水泥漿，為保障流動(dòng)度達(dá)到200mm~240mm，需要使用適量的減水劑；而注漿工藝控制的重點(diǎn)在于0.5MPa~1.5MPa的注漿壓力以及1.05~1.10的充盈度指標(biāo)。只有高質(zhì)量完成制漿與注漿兩個(gè)環(huán)節(jié)工作，才能夠保證擴(kuò)體錨固段的注漿體設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度，防止發(fā)生擴(kuò)體錨固段注漿體的局部受壓破壞。9.6張拉與鎖定9.6.1張拉與鎖定是預(yù)應(yīng)力錨桿施工的最后一道工序，也是檢驗(yàn)錨桿質(zhì)量與承載性能的簡便方式。在錨桿正式張拉前應(yīng)取20%的預(yù)定最大張拉荷載進(jìn)行2次預(yù)張拉以使錨筋調(diào)整平直并降低錨桿的預(yù)應(yīng)力損失。由于可能受到多種內(nèi)外因素的影響，發(fā)生錨桿預(yù)應(yīng)力鎖定損失，因此，為滿足設(shè)計(jì)鎖定荷載要求可以采用超張拉措施。10錨桿試驗(yàn)10.1一般規(guī)定10.1.1囊式擴(kuò)體錨桿現(xiàn)場拉拔荷載試驗(yàn)簡稱為錨桿試驗(yàn)。歐美日及ISO等發(fā)達(dá)國家與地區(qū)錨桿相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱國際標(biāo)準(zhǔn)）中，錨桿試驗(yàn)主要分為探究試驗(yàn)、適應(yīng)試驗(yàn)及驗(yàn)收試驗(yàn)三類，其中探究試驗(yàn)歐美標(biāo)準(zhǔn)目前普遍采用investigationtest一詞，有的稱為provingtest、basictest、preproductiontest、predesigntest、trialanchortest、pre-contracttest等，日標(biāo)稱為“基本調(diào)查試驗(yàn)”。疲勞試驗(yàn)、延長蠕變試驗(yàn)與群錨試驗(yàn)一般在特定條件或環(huán)境下實(shí)施，不單獨(dú)劃分為試驗(yàn)類型；另外歐盟標(biāo)準(zhǔn)還包括了錨桿防腐試驗(yàn)。國內(nèi)錨桿相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)）中，錨桿試驗(yàn)主要分為基本試驗(yàn)與驗(yàn)收試驗(yàn)兩大類，其中基本試驗(yàn)兼具探究試驗(yàn)與適應(yīng)試驗(yàn)功能。有的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)包括了蠕變試驗(yàn)，這與國際標(biāo)準(zhǔn)不同，后者通常不單獨(dú)進(jìn)行錨桿蠕變性能試驗(yàn)；美標(biāo)中有“延長蠕變試驗(yàn)”，一般也不單獨(dú)實(shí)施，而是結(jié)合適應(yīng)試驗(yàn)進(jìn)行。而疲勞試驗(yàn)、群錨試驗(yàn)與防腐試驗(yàn)，目前在國內(nèi)錨桿工程項(xiàng)目中極少應(yīng)用。通過工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，錨桿錨固段設(shè)置在有機(jī)質(zhì)土、高液限黏土、軟弱松散土層及軟質(zhì)泥巖等地層的錨桿易產(chǎn)生蠕變，故應(yīng)進(jìn)行測試錨桿蠕變性能的試驗(yàn)。然而，錨桿全生命周期的工作性能很難通過長期觀測去了解，因此，應(yīng)采取時(shí)間相對較短的現(xiàn)場試驗(yàn)，并通過短期試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行長期性能評估。影響錨桿蠕變的兩個(gè)主要因素包括地層蠕變與錨筋松馳，現(xiàn)場試驗(yàn)通常只能測量外錨頭位移，無法分別定量測定地層蠕變與錨筋松弛。但錨筋的松馳特性可以通過室內(nèi)材料試驗(yàn)獲得，所以錨筋松弛的定量影響是可以從現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果中扣除的，故認(rèn)為在理論上通過現(xiàn)場試驗(yàn)可以獲得錨桿的地層蠕變特性。蠕變理論認(rèn)為，錨桿蠕變量與時(shí)間對數(shù)之比，即蠕變率α是荷載與時(shí)間的函數(shù)，其隨荷載和時(shí)間的增加而增加，在固定荷載下a近似為常數(shù)，可以通過短期（一般為1h～12h）的蠕變試驗(yàn)測得。國內(nèi)外普遍認(rèn)可，錨桿試驗(yàn)過程中若某級荷載下蠕變率a超過了2.0mm，則可停止試驗(yàn)，取其上一級荷載為錨桿的設(shè)計(jì)最大持有荷載，亦稱為臨界蠕變荷載Pc，也可以繼續(xù)試驗(yàn)以觀察錨桿在更大荷載下的蠕變特性。在數(shù)學(xué)上，若在試驗(yàn)荷載下a≤2.0mm，大致上相當(dāng)于在1h～2h至100y內(nèi)錨桿的蠕變量不會(huì)超過12mm。囊式擴(kuò)體錨桿屬于壓力型錨桿，錨筋自由段較長且具有擴(kuò)體錨固段，發(fā)生少量蠕變對其力學(xué)性能影響較小。目前工程實(shí)踐中尚未發(fā)現(xiàn)明顯的蠕變現(xiàn)象，即便在易產(chǎn)生蠕變的地層中也是如此，故本標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為囊式擴(kuò)體錨桿無需單獨(dú)進(jìn)行蠕變試驗(yàn)。但為了安全起見，當(dāng)蠕變率a較大時(shí)要求對錨桿進(jìn)行延長蠕變觀測期觀測，以便進(jìn)一步確認(rèn)錨桿的蠕變性能。國內(nèi)外對蠕變試驗(yàn)的看法與要求相差較大，國外標(biāo)準(zhǔn)普遍認(rèn)為，每級峰值荷載下的錨桿穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)能夠體現(xiàn)出錨桿蠕變性能，所謂穩(wěn)定指的應(yīng)是蠕變穩(wěn)定，蠕變不僅表征錨桿的長期工作特性，也能夠展現(xiàn)錨桿的短期變形性能?？陀^上看，用于抗浮工程的囊式擴(kuò)體錨桿會(huì)受到反復(fù)荷載作用，地下水位受降雨影響而變化，在湖海邊岸、河流兩側(cè)，地下結(jié)構(gòu)承受的上浮力與地下水動(dòng)態(tài)、海洋潮汐密切相關(guān)，實(shí)際的上浮荷載常呈現(xiàn)為低頻大變幅循環(huán)荷載。關(guān)于循環(huán)荷載作用下的抗浮錨桿的長期承載性能經(jīng)常被人忽視。對于重大工程，宜采用疲勞試驗(yàn)通過多循環(huán)加卸載試驗(yàn)方法模擬抗浮錨桿的實(shí)際工作環(huán)境，從而確定在反復(fù)荷載作用下的錨桿承載力及其變形。10.1.2錨桿試驗(yàn)方案制定工作在國內(nèi)尚未受到充分重視?；驹囼?yàn)的主要目的是為錨桿設(shè)計(jì)提供依據(jù)，因此，應(yīng)由設(shè)計(jì)人員編寫或提出試錨技術(shù)要求與錨桿試驗(yàn)方案，具體實(shí)施原則應(yīng)與設(shè)計(jì)樁基載荷試驗(yàn)方案做法相一致。10.1.3為了體現(xiàn)代表性，基本試驗(yàn)錨桿的設(shè)計(jì)及施工要素，如設(shè)計(jì)承載力、桿體材料、錨固體截面尺寸、施工工藝、施工參數(shù)、地層條件等應(yīng)與擬建工程錨桿基本相同。當(dāng)?shù)貙訔l件不同或同一地層條件下的設(shè)計(jì)參數(shù)（例如錨桿直徑和承載力）不同時(shí)，均應(yīng)有代表性的錨桿參與試驗(yàn)。但是要求試驗(yàn)錨桿與工程錨桿完全相同是不現(xiàn)實(shí)的。例如實(shí)際工程錨桿設(shè)計(jì)可以根據(jù)基本試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行修改，修改后一般不需要再次進(jìn)行基本試驗(yàn)。某些錨固工程忽略了施工工藝與施工參數(shù)這兩個(gè)決定錨桿抗拔力的重要因素，甚至基本試驗(yàn)采用的某類型機(jī)械設(shè)備，在工程施工時(shí)卻換成了另外一類機(jī)械設(shè)備，施工工藝與施工參數(shù)也改變了，這種做法會(huì)導(dǎo)致錨桿試驗(yàn)結(jié)果無法對工程起到指導(dǎo)作用。10.1.4本條中的非黏性土主要是指砂土及碎石土。實(shí)際工程中，錨桿施工會(huì)受到周邊環(huán)境或工期影響，往往不允許等到施工錨桿達(dá)到28d齡期，即在錨固體與錨座結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再開始基本試驗(yàn)?？紤]到這種實(shí)際情況及工程安全度，對試驗(yàn)時(shí)的錨固體與錨固結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可適當(dāng)放寬，但達(dá)到20MPa強(qiáng)度是最低要求。為避免質(zhì)量評定糾紛，對于驗(yàn)收試驗(yàn)，錨固體與錨固結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，才能開始進(jìn)行錨桿試驗(yàn)。錨桿施工過程中不可避免對錨周巖土體產(chǎn)生擾動(dòng)，引發(fā)巖土體強(qiáng)度降低，但隨著休止時(shí)間延長，錨桿承載力還會(huì)逐漸增加并趨于穩(wěn)定。休止時(shí)間是指錨固體與巖土層粘結(jié)力恢復(fù)所需要的時(shí)間，其應(yīng)該依據(jù)設(shè)計(jì)人員的工程經(jīng)驗(yàn)確定。10.1.5工程錨桿注漿一般要求注漿至孔口返濃漿為止，形成滿孔注漿體，錨桿張拉時(shí)注漿體可能會(huì)碰觸到錨座而消耗掉部分荷載，導(dǎo)致張拉荷載不能全部施加到錨桿上，因此，國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)均要求在張拉過程中錨桿應(yīng)保持獨(dú)自受力狀態(tài)，不得受到其他因素干擾。10.1.7《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T5224指出，鋼絞線條件屈服強(qiáng)度σ0.2約為0.88倍的材料極限強(qiáng)度?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010規(guī)定，預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋的張拉控制力σcon不應(yīng)大于0.85倍的材料屈服強(qiáng)度，考慮到預(yù)應(yīng)力損失時(shí)可以提高至0.9倍的材料屈服強(qiáng)度。國內(nèi)錨桿標(biāo)準(zhǔn)也有類似規(guī)定，要求張拉試驗(yàn)的最大試驗(yàn)荷載下的錨筋應(yīng)力不應(yīng)大于0.9倍的材料屈服強(qiáng)度，以保證錨筋安全。國外錨桿標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定錨桿鎖定應(yīng)力與屈服強(qiáng)度的關(guān)系。《巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》GB50086規(guī)定，當(dāng)預(yù)應(yīng)力錨桿的錨筋為預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋時(shí)，張拉控制應(yīng)力σcon不應(yīng)大于0.70倍（永久錨桿）或0.75倍（臨時(shí)錨桿）的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpyk。當(dāng)采用鋼絞線時(shí)，張拉控制應(yīng)力σcon不應(yīng)大于0.55倍（永久錨桿）的極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fptk。這些標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為錨桿是一種后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，其預(yù)應(yīng)力筋特別是鋼絞線的σcon應(yīng)比地上預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼絞線σcon有明顯的降低，原因是預(yù)應(yīng)力錨桿埋設(shè)在巖土地層中，工作條件惡劣，應(yīng)力腐蝕風(fēng)險(xiǎn)大。國外曾報(bào)道過由于預(yù)應(yīng)力筋控制應(yīng)力大于0.6fptk而發(fā)生錨桿破壞的工程實(shí)例，此外，預(yù)應(yīng)力筋采用較小的張拉控制應(yīng)力σcon對降低錨桿的預(yù)應(yīng)力損失也是有利的。綜上所述可以看出，標(biāo)準(zhǔn)中所講的張拉控制應(yīng)力σcon是指正常使用極限狀態(tài)下與錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值對應(yīng)的錨筋應(yīng)力，不包括錨桿張拉試驗(yàn)這種短期荷載情況，而錨桿試驗(yàn)采用的張拉應(yīng)力可以大于σcon。本條規(guī)定錨桿試驗(yàn)的最大張拉應(yīng)力不應(yīng)大于：①鋼絞線的極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的85%；②預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的90%。這一規(guī)定高于《巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》GB50086對張拉控制應(yīng)力的規(guī)定。工程試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)還表明，采用與桿體材料相匹配的錨具時(shí)，現(xiàn)場試驗(yàn)中的鋼絞線一般能夠達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的85%～95%，多束鋼絞線時(shí)應(yīng)取低值；而預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋一般能夠達(dá)到屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的95%～105%，多根鋼筋時(shí)應(yīng)取低值。10.1.8本條規(guī)定引用了歐盟標(biāo)準(zhǔn)。為了提高錨桿試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，初始試驗(yàn)荷載應(yīng)盡量小，故設(shè)定了50kN上限。10.2基本試驗(yàn)10.2.1～10.2.2這兩條規(guī)定參考了國際標(biāo)準(zhǔn)，除了專項(xiàng)試驗(yàn)研究外