精品資料（2021-2022年收藏）錨桿支護(hù)體系

1、錨桿支護(hù)體系1.結(jié)構(gòu)形式錨桿支護(hù)體系由擋土墻結(jié)構(gòu)物與土層錨桿系統(tǒng)兩部分組成，如下圖1所示。1 錨桿（索） 2自由段 3錨固段 4錨頭 5墊塊 6擋土結(jié)構(gòu)圖2-1 灌漿土層錨桿系統(tǒng)的構(gòu)造示意圖根據(jù)擋土結(jié)構(gòu)的不同目前我國常見的錨桿式擋土墻分為肋板式、格構(gòu)式、排樁式錨桿擋墻。灌漿土層錨桿系統(tǒng)由錨桿（索）、自由段、錨固段及錨頭、墊塊等組成。2.支護(hù)原理錨桿是一種新型的受拉桿件，它的一端與工程結(jié)構(gòu)物或擋土墻聯(lián)接。另一端錨固在地基的土層或巖層中，以承受結(jié)構(gòu)物的上托力、拉拔力、側(cè)傾力或擋土墻的土壓力、水壓力，從而利用地層的錨固力維持結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定。3.計(jì)算方法3.1墻背土壓力及分布（1）墻背土壓力的計(jì)算：錨桿

2、擋土墻墻面板所受的土壓力系由墻后填料及外荷載引起。為簡(jiǎn)化計(jì)算,一般仍按庫侖主動(dòng)土壓力公式計(jì)算,然后根據(jù)試驗(yàn)資料,乘以增大系數(shù)（一般為1.01.2,）。但是,錨桿擋土墻后一般為巖體,巖體產(chǎn)生的土壓力用庫侖公式是不夠的,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合巖體的節(jié)理、裂隙、巖層的風(fēng)化程度等合理選用,有條件時(shí)亦可用巖石力學(xué)分析方法進(jìn)行核算。分級(jí)錨桿擋土墻的土壓力可按延長墻背法計(jì)算。計(jì)算上級(jí)各級(jí)構(gòu)件時(shí),視下級(jí)墻為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),可不考慮下級(jí)墻對(duì)上級(jí)墻的影響,墻背摩擦角可用。（2）土壓力分布：填方錨桿擋土墻和單排錨桿的土層錨桿擋土墻，或擋土墻高度較小，未采用逆作法施工，可近似按庫倫土壓力理論取為三角形分布；對(duì)于巖質(zhì)邊坡以及堅(jiān)硬

3、、硬塑狀粘性土和密實(shí)、中密砂土類邊坡，當(dāng)采用逆作法施工的柔性結(jié)構(gòu)的多層錨桿擋墻時(shí)，側(cè)壓力分布可近似按圖2確定，圖中可按式（1）（2）計(jì)算：對(duì)于巖質(zhì)邊坡： （1）對(duì)于土質(zhì)邊坡： （2）式中：側(cè)向巖土壓力水平分力標(biāo)準(zhǔn)值；側(cè)向巖土壓力合力水平分力標(biāo)準(zhǔn)值；擋墻高度。圖2 錨桿擋墻側(cè)壓力分布圖3.2 肋柱、錨桿的內(nèi)力計(jì)算巖質(zhì)邊坡以及堅(jiān)硬、硬塑狀粘性土和密實(shí)、中密砂土類邊坡，錨桿擋墻，立柱和錨桿的水平分力可按下列規(guī)定計(jì)算：1 立柱可按支撐于剛性錨桿上的連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力；當(dāng)錨桿變形較大時(shí)立柱宜按支撐于彈性錨桿上的連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力；2 根據(jù)立柱下端的嵌巖深度，可按鉸接端或固定端考慮；當(dāng)立柱位于強(qiáng)風(fēng)化巖層以及堅(jiān)硬、

4、硬塑狀粘性土和密實(shí)、中密砂土內(nèi)時(shí)，其嵌巖深度可按等值梁法計(jì)算。除堅(jiān)硬、硬塑狀粘性土和密實(shí)、中密砂土類外的土質(zhì)錨桿擋墻，結(jié)構(gòu)內(nèi)力宜按彈性支點(diǎn)法計(jì)算。當(dāng)錨桿點(diǎn)水平變形較小時(shí)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力可按靜力平衡法或等值梁法計(jì)算。當(dāng)錨固點(diǎn)變形較小時(shí)，鋼筋混凝土格構(gòu)式錨桿擋墻可簡(jiǎn)化為支撐在錨固點(diǎn)上的井字梁進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算；當(dāng)錨固點(diǎn)變形較大時(shí)，應(yīng)考慮變形對(duì)格構(gòu)式擋墻內(nèi)力的影響。3.3錨桿受力作用于肋柱上的側(cè)壓力由錨桿承受。錨桿為軸心受壓構(gòu)件,若每層錨桿所受拉力為 ,肋柱的支點(diǎn)反力為 ,截取肋柱的任意支點(diǎn) ,如圖2 所示。圖2 錨桿受力示意圖則：式中：為肋柱的豎向傾角；為錨桿的水平傾角。3.4擋板計(jì)算根據(jù)擋板與立柱連接構(gòu)造的

5、不同，擋板可簡(jiǎn)化為支撐在立柱上的水平連續(xù)板、簡(jiǎn)支板或雙鉸拱板；設(shè)計(jì)荷載可取板所處位置的巖土壓力值。巖質(zhì)邊坡錨桿擋墻或堅(jiān)硬、硬塑狀粘性土和密實(shí)、中密砂土等且排水良好的挖方土質(zhì)邊坡錨桿擋墻，可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)考慮兩立柱間巖土形成的卸荷拱效應(yīng)。4.適用條件1.下列邊坡宜采用排樁式錨桿擋墻支護(hù)：（1）位于滑坡區(qū)或切坡后可能引起滑坡的邊坡；（2）切坡后可能沿外傾結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)、破壞后果嚴(yán)重的邊坡；（3）高度較大、穩(wěn)定性較差的土質(zhì)邊坡；（4）邊坡滑塌區(qū)內(nèi)有重要建筑物基礎(chǔ)的類巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡。2.在施工期穩(wěn)定性較好的邊坡，可采用板肋式或格構(gòu)式錨桿擋墻。3.對(duì)填方錨桿擋墻，在設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)采取有效措施防止新填方土體

6、沉降造成的錨桿附加拉應(yīng)力過大。高度較大的新填方邊坡不宜采用錨桿擋墻方案。5參考經(jīng)濟(jì)條件設(shè)某一巖質(zhì)邊坡，由弱風(fēng)化泥巖組成，巖體天然、飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值分別為6.85、4.22，塊體密度平均值：25.7；抗拉強(qiáng)度平均值0.42；粘聚力平均值：1.80，內(nèi)摩擦角平均值：，等效內(nèi)摩擦角為。支擋結(jié)構(gòu)墻背與水平面的夾角，坡頂水平，坡頂均布荷載30。現(xiàn)列出不同高度情況下，影響最終造價(jià)的主要工程量，以期獲得錨桿擋墻的比較經(jīng)濟(jì)的適用高度（1） 邊坡高度為4m時(shí)，二排錨索 4m高邊坡主要工程量表工程項(xiàng)目單位數(shù)量單價(jià)金額肋柱C20混凝土4.8212005760I級(jí)鋼筋t0.3780002960擋土板C20混凝土

7、19.44120023328I級(jí)鋼筋t1.21580009720錨桿、鉆孔I級(jí)鋼筋(錨桿)t0.29680002368鉆孔(60mm)m90 (直徑60mm)706300總計(jì)：50436元，表面積單位造價(jià)：467，每延米造價(jià)：1868（2） 邊坡高度為6m時(shí)，三排錨索 6m高邊坡主要工程量表工程項(xiàng)目單位數(shù)量單價(jià)金額肋柱C20混凝土7.2412008688I級(jí)鋼筋t0.5780003192擋土板C20混凝土29.12120034992I級(jí)鋼筋t1.98800015840錨桿、鉆孔I級(jí)鋼筋t0.480003200鉆孔m161 (直徑60mm)7011270總計(jì)：77882，表面積單位造價(jià)：480，

8、每延米造價(jià)：2884（3） 邊坡高度為8m時(shí)，三排錨索 8m高邊坡主要工程量表工程項(xiàng)目單位數(shù)量單價(jià)金額肋柱C20混凝土9.72120011664I級(jí)鋼筋t0.8180006480擋土板C20混凝土42.06120050472I級(jí)鋼筋t2.67800021360錨桿、鉆孔I級(jí)鋼筋(錨桿)t1.180008800鉆孔(60mm)m231 (直徑100mm)13030030總計(jì)：120806，表面積單位造價(jià)：559，每延米造價(jià)：4474 (4) 10m高邊坡主要工程量表，四排錨索12m高邊坡主要工程量表工程項(xiàng)目單位數(shù)量單價(jià)金額肋柱C20混凝土14.48120017400I級(jí)鋼筋t1.21800088

9、80擋土板C20混凝土49.32120059184I級(jí)鋼筋t3.48800027840錨桿、鉆孔I級(jí)鋼筋t2.37800018960鉆孔m371(直徑100mm)13048230總計(jì)：180294，表面積單位造價(jià)：667.7，每延米造價(jià)：6677(5) 12m高邊坡主要工程量表,五排錨索12m高邊坡主要工程量表工程項(xiàng)目單位數(shù)量單價(jià)金額肋柱C20混凝土15.06120018072I級(jí)鋼筋t1.1280008960擋土板C20混凝土51.25120061500I級(jí)鋼筋t3.72800029760錨桿、鉆孔I級(jí)鋼筋t7.85800062800鉆孔m371(直徑110mm)15055650總計(jì)：236

10、742，表面積單位造價(jià)：730，每延米造價(jià)：8768圖3 不同邊坡高度情況下單位面積造價(jià)走勢(shì)圖從圖中可以看出，隨著錨桿擋墻高度的增加，單位面積的工程造價(jià)也隨之增加，高度12m的單位面積造價(jià)比高度為4m的增加了56%。分析影響造價(jià)的主要因素可知隨著擋墻高度的增加，土壓力增加，錨索拉力增大，進(jìn)而鉆孔直徑也增大。同時(shí)所需錨索的長度急劇增加。擋墻高度越高錨桿施工費(fèi)用占用的比重越大。所以錨桿擋墻適用于每階高度小于8m，同時(shí)大于4m的情況。因?yàn)槿绻∮?m，采用其他支護(hù)方式會(huì)更經(jīng)濟(jì)。6.工程實(shí)例一 工程概況重慶國際集裝箱碼頭有限責(zé)任公司擬在重慶市江北區(qū)寸灘港區(qū)興建重慶港主城港區(qū)寸灘作業(yè)區(qū)二期工程食堂. 按

11、設(shè)計(jì)高程整平后，在地下車庫北側(cè)形成高之間將形成高3.50-13.7m，長約58m的巖土質(zhì)邊坡。其土質(zhì)部分為素填土組成，厚度約0.20-2.0m，巖土界面傾角為5-10，較為平緩，穩(wěn)定性較好；巖質(zhì)部分由中等風(fēng)化砂泥巖組成，存在兩組結(jié)構(gòu)面。二、穩(wěn)定性分析根據(jù)邊坡坡向、巖層產(chǎn)狀及裂隙組合，對(duì)巖質(zhì)段做赤平投影圖如下分析：根據(jù)基坑北側(cè)邊坡赤平投影圖可知：邊坡坡向與組裂隙呈反向相交，組裂隙對(duì)邊坡的穩(wěn)定性影響?。粠r層產(chǎn)狀和邊坡斜交，巖層產(chǎn)狀對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響?。唤M裂隙與邊坡斜交，組裂隙對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響?。贿吰率軒r層產(chǎn)狀及組裂隙形成楔形體（產(chǎn)狀14743）與邊坡小角度（21）相交，楔形體對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響大，局部

12、可能出現(xiàn)掉塊。根據(jù)建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范（GB50330-2012）附錄A判定邊坡巖體類型屬類。砂巖破裂角取65，泥巖破裂角取64。由于邊坡高度較高，邊坡大于8米直立邊坡可能處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。三、設(shè)計(jì)參數(shù)巖體力學(xué)指標(biāo)是根據(jù)巖石試驗(yàn)成果，乘以折減系數(shù)取得。折減系數(shù)按重慶地方經(jīng)驗(yàn)及建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范（GB503302002）表4.5.4取值：巖體抗拉強(qiáng)度按0.30折減，巖體內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值以巖石內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值按0.85折減，巖體內(nèi)聚力標(biāo)準(zhǔn)值以巖石內(nèi)聚力標(biāo)準(zhǔn)值按0.30折減，巖體變形模量標(biāo)準(zhǔn)值以巖石變形模量標(biāo)準(zhǔn)值按0.7折減確定。其巖體參數(shù)取值如下表6：表6 巖體物理力學(xué)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)名稱天然重度kN/m3天

13、然抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(Mpa)飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(Mpa)承載力特征值(Kpa)基底摩擦系數(shù)抗拉強(qiáng)度 (Mpa)內(nèi)聚力c (MPa)內(nèi)摩擦角變形模量(MPa)強(qiáng)風(fēng)化泥巖24.50*/300*0.30/中等風(fēng)化泥巖24.976.334.412215.50.350.1230.7831.961308.30*強(qiáng)風(fēng)化砂巖24.00*/400*0.40/中等風(fēng)化砂巖24.2319.5614.335015.50.500.3091.59333.732535.40*備注：邊坡巖體等效內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值：類邊坡取50，類邊坡取35四、方案選取以重慶港主城港區(qū)寸灘作業(yè)區(qū)二期工程食堂巖土工程勘察報(bào)告(直接詳勘) 中7-7剖面

14、為控制截面。 采取板肋式錨桿擋墻進(jìn)行支護(hù)，其正面圖和控制界面剖面圖見圖4和圖5。（1） 肋柱截面為300400mm，肋柱上每孔錨桿內(nèi)布設(shè)3根直徑25的HRB400鋼筋，錨孔直徑110mm，與水平面夾角為15,均采用全粘結(jié)形錨桿，錨入破裂線外不小于3.5m；孔內(nèi)灌注M30水泥砂漿，注漿壓力擬為0.2Mpa。（2） 噴射混凝土面板厚200mm，混凝土強(qiáng)度C25，嵌入地表以下300mm。本段邊坡應(yīng)嚴(yán)格采用逆做法施工，分級(jí)分段開挖，每級(jí)開挖高度不大于2.5m，每段開挖長度不大于20m。（3） 錨桿擋土墻頂面設(shè)置鋼筋混凝土橫聯(lián)梁，截面尺寸300500mm。（4） 為防止爆破振動(dòng)和爆破飛石對(duì)公路運(yùn)輸和行人

15、的危害，石方開挖采取控制爆破及排架防護(hù)措施，邊坡形成后自上而下及時(shí)噴射3cm厚C20混凝土，初步封閉邊坡。圖4 北側(cè)邊坡正面圖 圖5 7-7剖面圖五、施工工藝要求及施工注意事項(xiàng)1.錨桿擋土墻的施工質(zhì)量關(guān)鍵錨桿的施工質(zhì)量（1）施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拉拔實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證孔壁之間的極限抗剪強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)計(jì)值。（2）鉆孔：鉆孔必須滿足設(shè)計(jì)圖上的孔徑、深度及孔斜度的要求，成孔后應(yīng)及時(shí)安裝錨桿并灌漿。鉆孔過程中要密切了解錨固段的巖性及厚度。遇到風(fēng)化嚴(yán)重或軟弱夾層，可采用套管跟進(jìn)等方式，以免塌孔或卡鉆。（3）清孔：鉆孔鉆完后用清水對(duì)鉆孔內(nèi)進(jìn)行充分清洗，以便將巖粉等排出孔外，然后將孔內(nèi)積水排干凈。當(dāng)用水清洗影響錨固段強(qiáng)

16、度或者巖土穩(wěn)定時(shí)，則應(yīng)用高壓風(fēng)吹凈。（4）安裝鋼筋：伸入的鋼筋應(yīng)先除銹，若在兩根以上則應(yīng)將鋼筋點(diǎn)焊成束，并焊支架。插入時(shí)將灌漿管與錨桿鋼筋同時(shí)放入鉆孔底部，如鉆孔內(nèi)有套管，則伸入鋼筋后將套管拔除。（5）砂漿配合比：為了使砂漿強(qiáng)度達(dá)到300以上需預(yù)做試件實(shí)驗(yàn)，一般情況宜采用灰砂比1:1，水灰比0.40.6,500號(hào)硅酸鹽水泥和砂配合。（6）灌漿：用一根直徑20mm左右的鋼管或內(nèi)徑相近的膠皮管做導(dǎo)管，一端與壓漿泵連接，另一端與錨桿鋼筋同時(shí)送入鉆孔底部，這樣自孔底灌起，隨砂漿的灌入，逐步將灌漿管往外拔并可將孔內(nèi)的水和空氣擠出孔外，以保證灌漿質(zhì)量。2肋柱和擋土板（1）肋柱式錨桿擋土墻應(yīng)自上而下分級(jí)施工。使坡面光潔規(guī)整，及時(shí)噴射