建筑邊坡工程錨桿索設(shè)計方案

建筑邊坡工程錨桿索設(shè)計方案1.1一般規(guī)定1.1.1錨桿(索)為拉力型錨桿，適用于巖質(zhì)邊坡、土質(zhì)邊坡、巖石基坑以及建(構(gòu))筑物錨固的設(shè)計、施工和試驗。1.1.2錨桿使用年限應(yīng)與所服務(wù)的建筑物使用年限相同，其防腐等級也應(yīng)達到相應(yīng)的要求。1.1.3永久性錨桿的錨固段不應(yīng)設(shè)置在下列地層中：.1有機質(zhì)土，淤泥質(zhì)土；2液限>50％的土層；3相對密實度<0.3的土層。1.1.4下列情況下宜采用預(yù)應(yīng)力錨桿：.1邊坡變形控制要求嚴格時；2邊坡在施工期穩(wěn)定性很差時(宜與排樁聯(lián)合使用)。1.1.5下列情況下錨桿應(yīng)進行基本試驗，并應(yīng)符合附錄C的規(guī)定：.1采用新工藝、新材料或新技術(shù)的錨桿；2無錨固工程經(jīng)驗的巖土層內(nèi)的錨桿；3一級邊坡工程的錨桿。1.1.6錨固的型式應(yīng)根據(jù)錨桿錨固段所處部位的巖土層類型、工程特征、錨桿承載力大小、錨桿材料和長度、施工工藝等條件，按附錄D進行選擇。1.2設(shè)計計算1.2.1錨桿的軸向拉力標準值和設(shè)計值可按下式計算：.(1.2.1-1)(1.2.1-2)式中——錨桿軸向拉力標準值(kN)；——錨桿軸向拉力設(shè)計值(kN)；——錨桿所受水平拉力標準值(kN)；——錨桿傾角(o)；——荷載分項系數(shù)，可取1.30，當可變荷載較大時應(yīng)按現(xiàn)行荷載規(guī)范確定。1.2.2錨桿鋼筋截面面積應(yīng)滿足下式的要求：.(1.2.2)式中——錨桿鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼絞線截面面積(m2)；——錨筋抗拉工作條件系數(shù)，永久性錨桿取0.69，臨時性錨桿取0.92；——邊坡工程重要性系數(shù)；、——錨筋或預(yù)應(yīng)力鋼絞線抗拉強度設(shè)計值(kPa)。1.2.3錨桿錨固體與地層的錨固長度應(yīng)滿足下式要求：(1.2.3)式中——錨固段長度(m)；尚應(yīng)滿足1.4.1條要求；——錨固體直徑(m)；——地層與錨固體粘結(jié)強度特征值(kPa)，應(yīng)通過試驗確定，當無試驗資料時可按表1.2.3—1和表1.2.3—2取值；——錨固體與地層粘結(jié)工作條件系數(shù)，對永久性錨桿取1.00，對臨時性錨桿取1.33。表1.2.3-1巖石與錨固體粘結(jié)強度特征值巖石類別值(kPa)巖石類別值(kPa)極軟巖135～180較硬巖550～900軟巖180～380堅硬巖900～1300較軟巖380～550注：.1表中數(shù)據(jù)適用于注漿強度等級為M30；2表中數(shù)據(jù)僅適用于初步設(shè)計，施工時應(yīng)通過試驗檢驗；3巖體結(jié)構(gòu)面發(fā)育時，取表中下限值；4表中巖石類別根據(jù)天然單軸抗壓強度劃分：<5MPa為極軟巖，5MPa≤<15MPa為軟巖，15MPa≤<30MPa為較軟巖，30MPa≤<60MPa為較硬巖，≥60MPa為堅硬巖。表1.2.3-2土體與錨固體粘結(jié)強度特征值土層種類土的狀態(tài)值(kPa)粘性土堅硬硬塑可塑軟塑32～4025～3220～2515～20砂土松散稍密中密密實30～5050～7070～105105～140碎石土稍密中密密實60～9080～110110～150注：.1表中數(shù)據(jù)適用于注漿強度等級為M30；2表中數(shù)據(jù)僅適用于初步設(shè)計，施工時應(yīng)通過試驗檢驗。1.2.4錨桿鋼筋與錨固砂漿間的錨固長度應(yīng)滿足下式要求：.(1.2.4)式中——錨桿鋼筋與砂漿間的錨固長度(m)；——錨桿鋼筋直徑(m)；——鋼筋(鋼絞線)根數(shù)(根)；——邊坡工程重要性系數(shù)； ——鋼筋與錨固砂漿間的粘結(jié)強度設(shè)計值(KPa)，應(yīng)由試驗確定，當缺乏試驗資料時可按表1.2.4取值； ——鋼筋與砂漿粘結(jié)強度工作條件系數(shù)，對永久性錨桿取0.60，對臨時性錨桿取0.72。表1.2.4鋼筋、鋼絞線與砂漿之間的粘結(jié)強度設(shè)計值(MPa)錨桿類型水泥漿或水泥砂漿強度等級M25M30M35水泥砂漿與螺紋鋼筋間2.102.402.70水泥砂漿與鋼絞線、高強鋼絲間2.752.953.40注：.1當采用二根鋼筋點焊成束的作法時，粘結(jié)強度應(yīng)乘0.85折減系數(shù)；2當采用三根鋼筋點焊成束的作法時，粘結(jié)強度應(yīng)乘0.7折減系數(shù)；3成束鋼筋的根數(shù)不應(yīng)超過三根，鋼筋截面總面積不應(yīng)超過錨孔面積的20％。當錨固段鋼筋和注漿材料采用特殊設(shè)計，井經(jīng)試驗驗證錨固效果良好時，可適當增加錨桿鋼筋用量。1.2.5錨桿的彈性變形和水平剛度系數(shù)應(yīng)由錨桿試驗確定。當無試驗資料時，自由段無粘結(jié)的巖石錨桿水平剛度系數(shù)可按下式估算：.(1.2.5)式中——錨桿水平剛度系數(shù)(kN／m)；—錨桿無粘結(jié)自由段長度(m)；——桿體彈性模量(kN／m2)；——桿體截面面積(m2)；——錨桿傾角(o)。1.2.6預(yù)應(yīng)力巖石錨桿和全粘結(jié)巖石錨桿可按剛性拉桿考慮。1.3原材料1.3.1錨固工程原材料性能應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)產(chǎn)品標準的規(guī)定，應(yīng)滿足設(shè)計要求，方便施工，且材料之間不應(yīng)產(chǎn)生不良影響。1.3.2灌漿材料性能應(yīng)符合下列規(guī)定：.1水泥宜使用普通硅酸鹽水泥，必要時可采用抗硫酸鹽水泥，其強度不應(yīng)低于42.5MPa；2砂的含泥量按重量計不得大于3％，砂中云母、有機物、硫化物和硫酸鹽等有害物質(zhì)的含量按重量計不得大于1％；3水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)和硬化的有害物質(zhì)，不得使用污水；4外加劑的品種和摻量應(yīng)由試驗確定；5漿體配制的灰砂比宜為0.8～1.5，水灰比宜為0.38～0.5；6漿體材料28d的無側(cè)限抗壓強度，用于全粘結(jié)型錨桿時不應(yīng)低于25MPa，用于錨索時不應(yīng)低于30MPa。1.3.3錨桿桿體材料的選用應(yīng)符合附錄E的要求，不宜采用鍍鋅鋼材。1.3.4錨具及其使用應(yīng)滿足下列要求：.1錨具應(yīng)由錨環(huán)、夾片和承壓板組成，應(yīng)具有補償張拉和松弛的功能；2預(yù)應(yīng)力錨具和連接錨桿的部件，其承載能力不應(yīng)低于錨桿桿體極限承載力的95％；3預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具及連接器必須符合現(xiàn)行行業(yè)標準《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ85的規(guī)定。1.3.5套管材料應(yīng)滿足下列要求：.1具有足夠的強度，保證其在加工和安裝過程中不致?lián)p壞；2具有抗水性和化學(xué)穩(wěn)定性；3與水泥砂漿和防腐劑接觸無不良反應(yīng)1.3.6防腐材料應(yīng)滿足下列要求：.1在錨桿使用年限內(nèi)，應(yīng)保持耐久性；2在規(guī)定的工作溫度內(nèi)或張拉過程中不得開裂、變脆或成為流體；3應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性和防水性，不得與相鄰材料發(fā)生不良反應(yīng)。1.3.7隔離架、導(dǎo)向帽和架線環(huán)應(yīng)由鋼、塑料或其他對桿體無害的材料組成，不得使用木質(zhì)隔離架。1.4構(gòu)造設(shè)計1.4.1錨桿總長度應(yīng)為錨固段、自由段和外錨段的長度之和，并應(yīng)滿足下列要求：.1錨桿自由段長度按外錨頭到潛在滑裂面的長度計算；預(yù)應(yīng)力錨桿自由段長度應(yīng)不小于5m，且應(yīng)超過潛在滑裂面；2錨桿錨固段長度應(yīng)按式(1.2.3)、(1.2.4)進行計算，并取其中大值。同時，土層錨桿的錨固段長度不應(yīng)小于4m，且不宜大于10m；巖石錨桿的錨固段長度不應(yīng)小于3m，且不宜大于45D和6.5m，或55D和8m(對預(yù)應(yīng)力錨索)；位于軟質(zhì)巖中的預(yù)應(yīng)力錨索，可根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗確定最大錨固長度。當計算錨固段長度超過上述數(shù)值時，應(yīng)采取改善錨固段巖體質(zhì)量、改變錨頭構(gòu)造或擴大錨固段直徑等技術(shù)措施，提高錨固力。1.4.2錨桿隔離架(對中支架)應(yīng)沿錨桿軸線方向每隔1～3m設(shè)置一個，對土層應(yīng)取小值，對巖層可取大值。1.4.3錨桿外錨頭、臺座、腰梁和輔助件等的設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。1.4.4當錨固段巖體破碎、滲水量大時，宜對巖體作固結(jié)灌漿處理。1.4.5永久性錨桿的防腐蝕處理應(yīng)符合下列規(guī)定：.1非預(yù)應(yīng)力錨桿的自由段位于土層中時，可采用除銹、刷瀝青船底漆、瀝青玻纖布纏裹其層數(shù)不少于二層；2對采用鋼絞線、精軋螺紋鋼制作的預(yù)應(yīng)力錨桿(索)，其自由段可按本條1款進行防腐蝕處理后裝入套管中；自由段套管兩端100～200mm長度范圍內(nèi)用黃油充填，外繞扎工程膠布固定；3對位于無腐蝕性巖土層內(nèi)的錨固段應(yīng)除銹，砂漿保護層厚度應(yīng)不小于25mm；4對位于腐蝕性巖土層內(nèi)的錨桿的錨固段和非錨固段，應(yīng)采取特殊防腐蝕處理；5經(jīng)過防腐蝕處理后，非預(yù)應(yīng)力錨桿的自由段外端應(yīng)埋人鋼筋混凝土構(gòu)件內(nèi)50mm以上；對預(yù)應(yīng)力錨桿，其錨頭的錨具經(jīng)除銹、涂防腐漆三度后應(yīng)采用鋼筋網(wǎng)罩、現(xiàn)澆混凝土封閉，且混凝土強度等級不應(yīng)低于C30，厚度不應(yīng)小于100mm，混凝土保護層厚度不應(yīng)小于50mm。1.4.6臨時性錨桿的防腐蝕可采取下列處理措施：.1非預(yù)應(yīng)力錨桿的自由段，可采用除銹后刷瀝青防銹漆處理；2預(yù)應(yīng)力錨桿的自由段，可采用除銹后刷瀝青防銹漆或加套管處理；3外錨頭可采用外涂防腐材料或外包混凝土處理。1.5施工1.5.1錨桿施工前應(yīng)作好下列準備工作：.1應(yīng)掌握錨桿施工區(qū)建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)、地下管線等情況；2應(yīng)判斷錨桿施工對臨近建筑物和地下管線的不良影響，并擬定相應(yīng)預(yù)防措施；3應(yīng)檢驗錨桿的制作工藝和張拉鎖定方法與設(shè)備；4應(yīng)確定錨桿注漿工藝并標定注漿設(shè)備；5應(yīng)檢查原材料的品種、質(zhì)量和規(guī)格型號，以及相應(yīng)的檢驗報告。1.5.2錨孔施工應(yīng)符合下列規(guī)定：.1錨孔定位偏差不宜大于20mm；2錨孔偏斜度不應(yīng)大于5％；3鉆孔深度超過錨桿設(shè)計長度應(yīng)不小于0.5m。1.5.3鉆孔機械應(yīng)考慮鉆孔通過的巖土類型、成孔條件、錨固類型、錨桿長度、施工現(xiàn)場環(huán)境、地形條件、經(jīng)濟性和施工速度等因素進行選擇。1.5.4預(yù)應(yīng)力錨桿錨頭承壓板及其安裝應(yīng)符合下列要求：.1承壓板應(yīng)安裝平整、牢固，承壓面應(yīng)與錨孔軸線垂直；2承壓板底部的混凝土應(yīng)填充密實，并滿足局部抗壓要求。1.5.5錨桿的灌漿應(yīng)符合下列要求：.1灌漿前應(yīng)清孔，排放孔內(nèi)積水；2注漿管宜與錨桿同時放入孔內(nèi)，注漿管端頭到孔底距離宜為l00mm；3漿體強