预应力锚索锚固段的应力分布规律及分析

预应力锚索

预应力锚索是一种把钢绞线埋入岩层内部进行预加应力的施工技术,传递主体结构的支护应力到深部稳定岩层的主动支护方式。锚索安设锁紧后,锚索集中应力以45度压力分线传递到支护结构物上,在预应力作用下,围岩产生压缩,可是围岩在锚索的弹性压缩下形成“承载拱”,提高了围岩的整体性和内在抗力,增加其强度,增大围岩的稳定强度。锚索是一种主要承受拉力的杆状构件,通过钻孔及注浆体将钢绞线固定于深部稳定地层中,在被加固体表面对钢绞线张拉产生预应力,张拉后对岩体产生一个直接抗滑力和一个正压力来增加抗滑阻力,从而达到使被加固体稳定和限制其变形的目的.锚索支护能使结构物与围岩连锁在一起共同作用,能使围岩发挥出更大的承载作用,有利于表面结构的稳定,并把结构和共同工作的围岩介质组成复合体,被结构锚固的岩层能更有效地承受负荷产生的拉力和剪力,而且这些力的传递深度也比未经锚固结构的作用大得多通过对锚索施加预应力,能够主动控制岩土体变形,调整岩土体应力状态,有利于岩土体的稳定性. 1 预应力锚索的构成预应力锚索主要由锚固、自由段和紧固头三部分构成.锚索的材料主要有钢绞线、锚具、注浆材料.钢绞线一般采用高强度低松弛钢绞线.锚具的选用应符合《预应力筋专用锚具、夹具和连结器应用技术规程》的规定.注浆材料主要是纯水泥浆或水泥砂浆,水灰比为014～0145,可依据需要掺入适量外加剂,浆体抗压强度不小于30MPa,注浆压力通常为015MPa.在腐蚀性地层中宜选用抗硫酸盐水泥. (1)锚固段锚固段是锚索伸入滑动面以下稳定岩土体内的部分,通过锚固体周围地层的抗剪强度承受锚索所传递的拉力.锚固段通过灌浆使锚索与孔壁结成整体,而使孔周稳固岩土体成为承受预应力的载体.锚固段的长度根据锚索受力状态的不同差异比较大.对于注浆拉力型锚索的锚固段破坏是在靠近自由段的位置,成因是灌浆材料与地基间的粘结力逐渐剪切破坏而成,一般这种锚索锚固段长度4～10m,因为超过10m后增加的锚固段,其锚固力增量很小.压力分散型锚索的承载力随整个锚固段长度增加而提高.为防止锚固段钢绞线锈蚀,水泥浆或水泥砂浆保护层厚度不小于20mm.为确保锚索居中定位,应在锚固段中每隔1～2米设置一圈弹性定位片,保证浆体的保护层厚度. (2)自由段自由段是传力,是锚索穿过被加固岩土体的段落,其下端为锚固段,上端为紧固头.自由段中的每根钢绞线均被塑料套管所套护,为无粘结钢绞线,灌浆仅使护套与孔壁连结,而钢绞线可在套管自由伸缩,可将张拉段施加的预应力传递到锚固段,并将锚固段的反力传递回紧固头.自由断塑料套管宜选用聚丙烯塑料管,套管内用油脂充填,防止钢绞线锈蚀. (3)紧固头紧固头是将锚索固定于外锚结构物上的锁定部分,也是施加预应力的张拉部件.紧固头由部分钢绞线、承压钢垫板、锚具及夹片组成.锚索最终锁定后,混凝土封头,混凝土覆盖层厚度不小于20cm.应注意的是垫板下部由于注浆体收缩而形成空洞,为防止锚头腐蚀应对孔口补注浆且对垫板下部注入油脂,让油脂充满空间 2 锚索的分类锚索的分类大致有以下几种:按锚固施工方法分为注浆型锚固、胀壳式锚固、扩孔型锚固及综合型锚固;按锚固段结构受力状态分为拉力型、压力型及荷载分散型(拉力分散型、压力分散型、拉压力分散型、剪力型)锚索.目前广泛采用的锚索类型为注浆拉力型及注浆压力分散型锚索. 注浆型锚索是采用水泥浆或水泥砂浆将锚索锚固段固结在岩土体稳定部分,而胀壳式锚固是利用胀壳式机械锚头与坚硬岩体挤压形成锚固力.拉力型锚索主要依靠锚固段提供足够抗拔力,在锚索张拉时,临近张拉段处的锚固段的界面呈现最大的粘结摩阻力,在锚固段底部岩土体产生拉应力,且应力集中使锚固段产生较大的拉力,浆体容易拉裂,影响抗拔力.压力分散型锚索是采用无粘结钢绞线,借助按一定间距分布的承载体(无粘结钢绞线末端套以承载板和挤压套),使较大的总拉力值转化为几个作用于承载体上的较小的压缩力,避免了

杆件的强度计算公式资料讲解

杆件的强度、刚度和稳定性计算 1.构件的承载能力，指的是什么？答：构件满足强度、刚度和稳定性要求的能力称为构件的承载能力。 (1)足够的强度。即要求构件应具有足够的抵抗破坏的能力，在荷载作用下不致于发生破坏。 (2)足够的刚度。即要求构件应具有足够的抵抗变形的能力，在荷载作用下不致于发生过大的变形而影响使用。 (3)足够的稳定性。即要求构件应具有保持原有平衡状态的能力，在荷载作用下不致于突然丧失稳定。 2.什么是应力、正应力、切应力？应力的单位如何表示？答：内力在一点处的集度称为应力。垂直于截面的应力分量称为正应力或法向应力，用σ表示；相切于截面的应力分量称切应力或切向应力，用τ表示。应力的单位为Pa。 1 Pa=1 N／m2 工程实际中应力数值较大，常用MPa或GPa作单位 1 MPa=106Pa 1 GPa=109Pa 3.应力和内力的关系是什么？答：内力在一点处的集度称为应力。 4.应变和变形有什么不同？答：单位长度上的变形称为应变。单位纵向长度上的变形称纵向线应变，简称线应变，以ε表示。单位横向长度上的变形称横向线应变，以ε/表示横向应变。 5.什么是线应变？什么是横向应变？什么是泊松比？答：（1）线应变单位长度上的变形称纵向线应变，简称线应变，以ε表示。对于轴力为常量的等截面直杆，其纵向变形在杆内分布均匀，故线应变为 l l? = ε （4-2）拉伸时ε为正，压缩时ε为负。线应变是无量纲（无单位）的量。（2）横向应变拉(压)杆产生纵向变形时，横向也产生变形。设杆件变形前的横向尺寸为a，变形后为a1，则横向变形为 a a a- = ? 1 横向应变ε/为

锚杆、锚索锚固力计算方法

锚杆、锚索锚固力计算 1、帮锚杆锚固力不小于50KN(或5吨或12.5MPa) 公式计算拉力器上仪表读数MPa4=锚固力KN 锚固力KN10=承载力例 13MPa4= 52KN 52KN10=5.2吨 2、顶锚杆锚固力不小于70KN(或7吨或17.5MPa) 公式计算拉力器上仪表读数MPa4=锚固力KN 锚固力KN10=承载力例 18MPa4= 72KN 72KN锚固力÷10=7.2吨 3、Ф15.24锚索锚固力不小于120KN(或12吨或40MPa) 公式计算拉力器上仪表读数MPa 3.044= 锚固力KN 锚固力KN÷10= 承载力例

40MPa 3.044= 121.76KN 121.76KN10=12.176吨 4、Ф17.8锚索锚固力不小于169.6KN(或16.96吨或45MPa) 公式计算拉力器上仪表读数MPa 3.768=锚固力KN 锚固力KN10=承载力例 45MPa 3.768= 169.56KN 169.56KN10=16.956吨 5、Ф21.6锚索锚固力不小于250KN(或25吨或55MPa) 公式计算拉力器上仪表读数MPa 4.55=锚固力KN 锚固力KN10=承载力例 55MPa 4.55= 250KN 250KN10=25吨型号为YCD22-290型预应力张拉千斤顶备注 1、使用扭力矩扳手检测120KN,顶锚杆扭力矩不小于150KN。

2、井下排版填写记录50KN、顶锚杆70 KN、Ф15.24锚索120KN、Ф17.8锚索169.6KN 3、检测设备型号锚杆拉力计型号LSZ200型锚杆拉力计 Ф15.24锚索拉力计型号YCD-180-1型预应力张拉千斤顶Ф17.8锚索拉力计型号YCD18-200型张拉千斤顶 21.6锚索承载力为504KN

锚杆(锚索)支护设计公式

锚杆（锚索）支护设计技术参数一、锚索设计承载力钢绞线直径为φ15.24mm 时230kN ，钢绞线直径为φ17.8mm 时320kN ，钢绞线直径为φ21.6mm 时454kN 。二、锚索设计破断力钢绞线直径为φ15.24mm 时260kN ，钢绞线直径为φ17.8mm 时355kN ，钢绞线直径为φ21.6mm 时504kN 。三、锚杆（锚索）支护参数校核 1、顶锚杆通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，达到支护效果的条件，应满足：L ≥L 1+L 2+L 3 式中L ——锚杆总长度，m ； L 1——锚杆外露长度（包括钢带、托板、螺母厚度），m ； L 2——有效长度（顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b ，帮锚杆取帮破碎深度c ），m; L 3——锚入岩（煤）层内深度，m 。其中围岩松动圈冒落高度 b=顶 f H B ??? ? ? -+?245tan 2ω 式中B 、H ——巷道掘进荒宽、荒高；顶f ——顶板岩石普氏系数； ω——两帮围岩的似内摩擦角，ω=()顶f arctan 。 ? ?? ? ? -?=245tan ωH c 2、校核顶锚杆间、排距：应满足 γ 2kL G a < 式中a ——锚杆间、排距，m ；

G ——锚杆设计锚固力，kN/根； k ——安全系数，一般取2；（松散系数） L 2——有效长度（顶锚杆取b ）; γ——岩体容重 3、加强锚索长度校核，应满足d c b a L L L L L +++= 式中L ——锚索总长度，m ； a L ——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m ； c a a f f d K L 41? ≥ 其中： K ——安全系数； 1d ——锚索直径； a f ——锚索抗拉强度，N/㎜2； c f ——锚索与锚固剂的粘合强度，N/㎜2；（10）？ b L ——需要悬吊的不稳定岩层厚度，m ； c L ——托板及锚具的厚度，m ； d L ——外露张拉长度，m ； 4、悬吊理论校核锚索排距： L ≤nF 2/[BH γ-（2F 1sin θ）/L 1] 式中 L---锚索排距，m ； B---巷道最大冒落宽度， m ； H---巷道最大帽落高度， m ；（最大取锚杆长度） γ---岩体容重，kN/m 3（包括顶煤+直接顶） L 1---锚杆排距, m, F 1---锚杆锚固力, kN;70

扩大头预应力锚索施工方案

扩大头预应力锚索施工方案锚索成孔采用专业锚杆钻机带D150mm钢套管成孔至锚杆自由端长度，然后换用D60mm钻杆在专业锚杆钻机钢套管钻孔至扩大头锚杆锚固段末端深度（即锚杆长度：自由端和锚固段之和），然后插入注浆管进行分两次高压喷注加速凝剂水泥浆，其施工工序主要包括孔位放样、锚杆钻机带D150mm钢套管钻孔，锚杆钻机钢套管内D60mm钻杆钻孔、浆液配制、二次高压喷射注浆。锚索杆体在地面加工后，采用人工抬运至施工点，直接下入孔中，然后连接注浆机压浆管注浆，注浆采用“两次”注浆工艺。待锚索头部腰梁施工约8天后（同时预应力锚索注浆后间隔时间不能小于8～10天）可进行张拉锁定。一、扩大头锚杆施工工艺流程如下图示扩大头锚杆施工工艺框图二、锚索设计参数及施工要求 1、钻孔前应根据设计要求确定孔位并定出标志，孔位垂直方向允许偏差为土50mm，水平方向允许偏差为3%，钻孔直径150mm； 2、钻孔不宜采用泥浆护壁，成孔困难时应采用套管跟进； 3、钻孔应超过锚杆设计长度0.5-1.0m； 4、锚筋应严格按照设计要求下料，其允许偏差为50mm，其外露长度由施工单位根据张拉设备确定； 5、锚杆自由端要抹一层黄油，并套波纹管扎牢；

6、安装就位前，要认真清除钢绞线表面的污物； 7、锚杆水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比为0.4～0.5，为缩短试验时间，加入适量的速凝剂； 8、高压旋喷时浆压力不小于20MPa，拔管速度为0.1~0.2m/min。 9、锚固体设计强度为30MPa，达到70%后方可进行张拉锁定锚索；三、锚索施工程序与工艺 1、测量放线。钻孔前先根据要求测放孔位，并用竹签进行标记。 2、钻孔 ①选择CH-90型锚杆钻机。 ②钻机就位后，应保持平稳，导杆或立轴与钻杆倾角一致，并在同一轴线上，倾角30度。 ③施工中根据地质条件可选择两种钻头，土层中选用三角合金钻头，岩层中选用专用圆柱型钻头。 ④成孔直径不小于150mm，钻进时采用带D150mm钢套管跟进钻孔，钻孔至锚杆扩大头部分始端时，换用D60mm钻杆在D150mm钢套管内钻至锚杆锚固段末端外1米处。在钻进过程中，应精心操作，精神集中，合理掌握钻进参数，合理掌握钻进速度，防止埋钻、卡钻等各种孔内事故。一旦发生孔内事故，应争取一切时间尽快处理。 ⑤钻孔完毕后，拔管至锚固段末6m，插入转杆进行高压旋喷注浆扩孔、长度6m，重新插入D60mm钻杆至锚固段末，插入预制好的6X7Ф5钢绞线、钢套管，先在钢套管内进行高压一次喷射注浆至孔口流出浆液为止，待4小时后进行高压二次注浆至孔口流出浆液为止。造孔是锚固工程施工中至关重要的一环，如果造孔速度慢，会直接影响到工程成本和经济效益；如果造孔质量差，则会影响到锚杆的安装、水泥浆的灌注质量，进而影响到锚杆与水泥浆以及水泥浆与孔壁的粘结力，致使锚杆达不到设计要求。因此，在锚固孔的钻凿过程中，必须严格按设计要求施工，以确保锚固孔成孔质量。锚固孔的质量必须符合规范要求。我国工程建设标准化协会编制的《土层锚杆设计与施工规范》(CECS22-90)规定： ⑴锚杆孔距水平方向允许偏差±100mm，垂直方向孔距允许偏差±50mm； ⑵钻孔底部的偏斜尺寸不应大于锚杆长度的3%； ⑶锚固孔深度应不小于设计长度（高出设计长度0.5～1.0m），也不宜大于设计长度的1%。作为钻孔质量监控的一项措施，施工人员必须认真填写钻孔钻进中原始记录

锚杆锚索锚固力计算

锚杆锚索锚固力计算文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）

锚杆、锚索锚固力计算 1、帮锚杆锚固力不小于50KN(或5吨或12.5MPa) 公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×4=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例： 13MPa（拉力器上仪表读数）×4=52KN（锚固力） 52KN（锚固力）÷10=5.2吨（承载力） 2、顶锚杆锚固力不小于70KN(或7吨或17.5MPa) 公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×4=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例： 18MPa（拉力器上仪表读数）×4=72KN（锚固力） 72KN（锚固力）÷10=7.2吨（承载力） 3、Ф15.24锚索锚固力不小于120KN(或12吨或40MPa) 公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×3.044=锚固力（KN）

锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例： 40MPa（拉力器上仪表读数）×3.044=121.76KN（锚固力） 121.76KN（锚固力）÷10=12.176吨（承载力） 4、Ф17.8锚索锚固力不小于169.6KN(或16.96吨或45MPa) 公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×3.768=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例： 45MPa（拉力器上仪表读数）×3.768=169.56KN（锚固力） 169.56KN（锚固力）÷10=16.956吨（承载力） 5、Ф21.6锚索锚固力不小于250KN(或25吨或55MPa) 公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×4.55=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例： 55MPa（拉力器上仪表读数）×4.55=250KN（锚固力） 250KN（锚固力）÷10=25吨（承载力）型号为：YCD22-290型预应力张拉千斤顶备注： 1、使用扭力矩扳手检测，帮锚杆扭力矩不小于120KN,顶锚杆扭力矩不小于150KN。

杆件的强度计算公式

杆件的强度计算公式 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

杆件的强度、刚度和稳定性计算 1.构件的承载能力，指的是什么答：构件满足强度、刚度和稳定性要求的能力称为构件的承载能力。 (1)足够的强度。即要求构件应具有足够的抵抗破坏的能力，在荷载作用下不致于发生破坏。 (2)足够的刚度。即要求构件应具有足够的抵抗变形的能力，在荷载作用下不致于发生过大的变形而影响使用。 (3)足够的稳定性。即要求构件应具有保持原有平衡状态的能力，在荷载作用下不致于突然丧失稳定。 2.什么是应力、正应力、切应力应力的单位如何表示答：内力在一点处的集度称为应力。垂直于截面的应力分量称为正应力或法向应力，用σ表示；相切于截面的应力分量称切应力或切向应力，用τ表示。应力的单位为Pa。 1Pa=1N／m2 工程实际中应力数值较大，常用MPa或GPa作单位 1MPa=106Pa 1GPa=109Pa 3.应力和内力的关系是什么答：内力在一点处的集度称为应力。 4.应变和变形有什么不同

答：单位长度上的变形称为应变。单位纵向长度上的变形称纵向线应变，简称线应变，以ε表示。单位横向长度上的变形称横向线应变，以ε/表示横向应变。 5.什么是线应变什么是横向应变什么是泊松比答：（1）线应变单位长度上的变形称纵向线应变，简称线应变，以ε表示。对于轴力为常量的等截面直杆，其纵向变形在杆内分布均匀，故线应变为 l l ?=ε（4-2）拉伸时ε为正，压缩时ε为负。线应变是无量纲（无单位）的量。（2）横向应变拉(压)杆产生纵向变形时，横向也产生变形。设杆件变形前的横向尺寸为a ，变形后为a 1，则横向变形为横向应变ε/ 为 a a ?=/ε（4-3）杆件伸长时，横向减小，ε/为负值；杆件压缩时，横向增大，ε/为正值。因此，拉(压)杆的线应变ε与横向应变ε/的符号总是相反的。（3）横向变形系数或泊松比试验证明，当杆件应力不超过某一限度时，横向应变ε/与线应变ε的绝对值之比为一常数。此比值称为横向变形系数或泊松比，用μ表示。 εεμ/ =（4-4） μ是无量纲的量，各种材料的μ值可由试验测定。 6.纵向应变和横向应变之间，有什么联系

预应力锚索

编号：隧-021 锚索框架梁施工技术交底编制：施工技术部中铁十六局集团沪昆客专长昆湖南段第二项目分部二0一一年八月

锚索张拉计算书

预应力锚索框架梁技术交底书 1工法特点其主要施工环节有三个：一是锚孔成孔，锚孔成孔的技术关键是如何防止孔壁坍塌、卡钻；二是锚孔注浆，注浆的技术关键是如何将孔底的空气、岩（土）沉渣和地下水体排出孔外，保证注浆饱满密实；三是框架梁混凝土浇筑振捣密实。 2适用范围本技术交底书仅适用于我分部管段隧道工程——预应力锚索及其框架梁施工。 3施工程序与工艺流程 3.1施工程序施工程序为：施工准备→锚孔钻造→锚索制安→锚孔注浆→框架梁（锚梁、锚墩或十字架梁）施工→锚孔张拉锁定→验收封锚。 3.2工艺流程

4施工要求 4.1施工准备在正式施工前必须进行锚索拉拔实验。根据试验结果，及时调整锚索设计参数，保证工程的安全可靠和技术可行。 4.1.1锚孔测放根据各工点工程立面图，按设计将锚孔位置准确测放在坡面上，采用测角量具控制角度，孔扣坐标误差误差不得大于10cm，孔斜率误差不得大于3%。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，需经设计监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。 4.1.2钻孔设备岩层中采用潜孔钻机成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔

和卡钻埋钻的地层中施工，必要时采用跟管钻进技术。 4.2.1钻机就位锚孔钻进施工，搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架，根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位纵横误差满足规范要求。 4.2.2钻进方式钻孔要求须采用风动钻进，禁止采用水冲钻进，确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。 4.2.3钻进过程钻进过程中对每个孔的地层变化、钻进状态（钻压、钻速）、地下水等情况作好施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，立即停钻，应及时采用套管跟进组合钻具作业或固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。 4.2.4孔位孔深钻孔孔位、孔深不得小于设计值，并超钻50cm，钻进达到设计深度后，不得立即停钻，要求稳钻3～5分钟，防止孔底尖灭。为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度，孔深不小于设计孔深并且实际钻孔深度大于锚索设计长度0.5m 以上。 4.2.5锚孔清理钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防

锚杆、锚索锚固力计算

1、帮锚杆锚固力不小于50KN(或5吨或公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×4=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例： 13MPa（拉力器上仪表读数）×4= 52KN（锚固力）52KN（锚固力）÷10=吨（承载力） 2、顶锚杆锚固力不小于70KN(或7吨或公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×4=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例： 18MPa（拉力器上仪表读数）×4= 72KN（锚固力）72KN（锚固力）÷10=吨（承载力） 3、Ф锚索锚固力不小于120KN(或12吨或40MPa) 公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例：

40MPa（拉力器上仪表读数）×= （锚固力）（锚固力）÷10=吨（承载力） 4、Ф锚索锚固力不小于(或吨或45MPa) 公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例： 45MPa（拉力器上仪表读数）×= （锚固力）（锚固力）÷10=吨（承载力） 5、Ф锚索锚固力不小于250KN(或25吨或55MPa) 公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例： 55MPa（拉力器上仪表读数）×= 250KN（锚固力） 250KN（锚固力）÷10=25吨（承载力）型号为：YCD22-290型预应力张拉千斤顶备注： 1、使用扭力矩扳手检测，帮锚杆扭力矩不小于120KN,顶锚杆扭力矩不小于150KN。

2、井下排版填写记录，均填锚固力（帮锚杆50KN、顶锚杆70 KN、Ф锚索120KN、Ф锚索）。 3、检测设备型号：锚杆拉力计型号：LSZ200型锚杆拉力计 Ф锚索拉力计型号：YCD-180-1型预应力张拉千斤顶 Ф锚索拉力计型号：YCD18-200型张拉千斤顶锚索承载力为504KN

预应力锚索施工方法

预应力锚索施工方法一、前言随着铁路、公路以及水利工程多年的建设，科学技术的不断发展，设计手段的完善，坡面防护形式多种多样。陡崖坡面加固，预应力锚索发挥着重要的角色，采用预应力锚索防护不仅很好地加固了边坡，确保稳定，而且施工便捷、经济环保。宜万铁路为山区铁路，其技术标准在山区铁路中是最高的。我单位施工的W12标DK192+660~+986低山陡坡,自然坡度为35~45度,线路右侧部分地段为陡崖,崖高11~28米,山坡上有溶沟溶槽,植被较发育，右侧陡崖设计采用预应力锚索进行坡面加固措施。二、工法特点 1、施工快捷灵活，预应力锚索施工工艺灵巧、施工进度快、工期短、施工安全等特点，用于应急抢险更具有独特优势。 2、经济性好，预应力锚索既可单独使用，充分利用岩土体自身强度，从而节省大量工程材料，同时可与其他结构物组合使用，改善其受力状态，节省大量的圬工，具有显著经济效益。 3、预应力锚索具有一定的柔性，可以深层加固，同时能够主动控制岩土体变形，调整岩土体应力状态，有利于岩土体的稳定性。三、适用范围预应力锚索工程应用概括如下：滑坡整治、边坡加固、深基础工程、结构抗倾覆、地下工程、桥基加固四、施工工艺及施工要点（一）、工作原理预应力锚索是通过对锚索施加张拉力以加固岩土体使其达到稳定状态或改善内部应力状况的支挡结构，锚索是一种主要承受拉力的杆状构件，它是通过钻孔及注浆体将钢绞线固定于深部稳定地层中，在被加固体表面对钢绞线张拉力产生预应力，从而达到施加固体稳定或限制其变形的目的。

（二）工艺流程预应力锚索施工工艺流程图见图1 图1 工艺流程图1、锚索造孔

锚杆锚索锚固力计算

锚杆锚索锚固力计算文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

锚杆、锚索锚固力计算1、帮锚杆锚固力不小于50KN(或5吨或12.5MPa) 公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×4=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例： 13MPa（拉力器上仪表读数）×4= 52KN（锚固力）52KN（锚固力）÷10=5.2吨（承载力） 2、顶锚杆锚固力不小于70KN(或7吨或17.5MPa) 公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×4=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例： 18MPa（拉力器上仪表读数）×4= 72KN（锚固力）72KN（锚固力）÷10=7.2吨（承载力） 3、Ф15.24锚索锚固力不小于120KN(或12吨或40MPa) 公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×3.044=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）

例： 40MPa（拉力器上仪表读数）×3.044= 121.76KN（锚固力）121.76KN（锚固力）÷10=12.176吨（承载力） 4、Ф17.8锚索锚固力不小于169.6KN(或16.96吨或45MPa) 公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×3.768=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例： 45MPa（拉力器上仪表读数）×3.768= 169.56KN（锚固力）169.56KN（锚固力）÷10=16.956吨（承载力） 5、Ф21.6锚索锚固力不小于250KN(或25吨或55MPa) 公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×4.55=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例： 55MPa（拉力器上仪表读数）×4.55= 250KN（锚固力） 250KN（锚固力）÷10=25吨（承载力）型号为：YCD22-290型预应力张拉千斤顶备注：

预应力锚索

2.6.1.8.5 预应力锚索 ⑴施工工艺施工工艺流程见下页图。预应力锚索施工工艺流程图

⑵工艺要点与技术措施 ①钻孔根据设计资料，测量人员在施工前将锚固孔的孔位、钻孔方向确定，打入标桩，标明钻孔编号。必要时搭设钻孔工作平台。用潜孔钻机“干法”造孔，严禁泥浆护壁，对岩层较破碎松散的要采用钢套筒跟管钻进，以防止坍孔；采用高压风洗孔，每孔比设计钻孔长度多钻0.5m，防止孔底被岩（土）屑挤占。锚固孔钻孔质量指标主要是钻孔弯曲率和岩芯采取率。因此，钻孔时要求每次采取率达到90%，以确定不稳定岩土体厚度或滑动面的位置等，并根据锚孔揭示的实际地质情况对锚孔长度和位置作适当的调整。要求锚固孔圆直，不得弯曲，钻孔施工中，要及时测斜，必要时每5m测一次，如发现孔斜应立即纠正。 ②锚索的制作与安放每根锚索采用3根高强度低松驰钢绞线制作。自由段（张拉段）涂强力防腐

涂料并套聚乙烯塑料管封闭，确保防护效果，制作锚索时，实际长度应比设计长度增加1.5m的张拉段（或根据张拉千斤而定）。钢绞线必须平顺，不能相互交叠，以防张拉时受力不均匀。锚束沿轴线方向每隔5m交叉布置一道扩张环或定位环（特制），并使钢绞线间有一定间隙，以保证灌浆时能将锚束内空隙充填密实，钢绞线得到充分握裹和保护。锚索安放时，应防止锚索扭压、弯曲，注浆管跟随锚索一同放入钻孔，注浆管头部距孔底宜为50～100m。锚索插到孔内的深度不小于锚索长度的95%，一经安放，不得任意敲击，不得悬挂重物，锚索安放后，为防止土屑将孔堵塞，立即注浆填充。 ③注浆从预埋的注浆孔中压注胶凝材料。胶凝材料根据设计采用树脂胶、树脂胶水泥浆、纯水泥浆或水泥砂浆，浆体单轴抗压强度≥25Mpa。注浆方法根据设计的不同分别采用锚固段和张拉段同时一次性压注或先压注锚固段等到锚索张拉完再压注张拉段两种方法。注浆浆液应搅拌均匀，随搅随用，浆液应在初凝前用完，并严防石块、杂物等混入浆液。由于浆液可能沿裂隙乱窜，甚至压出坡面，所以隔一定时间后要反复压注，直至注浆压力达到或超出设计压力为止。注浆压力以400～800KPa为宜，岩层中无裂隙的注浆压力取低值，有裂隙时可在下锚前采用自流顶灌浆，再钻孔、洗孔、设锚；在土层中视土体的密实性能选用压力，土层密实时选用400～600KPa，松散时选用600～800KPa，在松软地层中为提高承载能力采用扩胀锚固体时第二次的压力须在3000KPa以上。为克服锚孔的缩孔造成空孔需进行第二次补浆，补浆的压力视情况可很小，甚至无压力。 ④锚墩施工锚墩是锚索张拉时直接受力构件，所以，应保证台座的承压面平整，并与锚索的轴线方向垂直。锚墩采用C30钢筋砼现场立模浇注，施工锚墩时预埋锚具及穿束钢管。 ⑤张拉待锚墩砼强度达80%以上及注浆强度达100%时分级张拉，张拉分级按设计采用二级、三级，为抵消因坡面张拉压缩等造成的预应力损失可根据不同试验情况超张拉10～15%。

锚杆锚索参数计算

（一）按加固拱原理确定锚杆参数综合分析国内外关于锚杆参数的经验数据和规定，对于跨度小于10米的巷道、硐室，可按下面经验公式确定锚杆参数 1.锚杆长度L=N(1.1+W／10) =1.1×(1.1+3.6／10) =1.606m （2200mm） 2.锚杆间(排)距D≤0.5L=0.5×1.606 =0.803m (800×900mm) 3.锚杆直径d=1／110×L=1／110×1.606 =0.0146米=14.6mm （18mm）式中W－巷道或硐室跨度，米；取3.6； N－围岩稳定量影响系数，取1.1，规定如下： Ⅱ类（稳定性较好）围岩，N=0.9； Ⅲ类（中等稳定）围岩，N=1.0； Ⅳ类（稳定性较差）围岩，N=1.1； Ⅴ类（不稳定）围岩，N=1.2；通过计算，φ18×L2200(mm)锚杆满足设计要求，间排距800×900（mm）满足设计要求。 (二)悬吊理论校核锚索间（排）距为防止巷道顶板岩层发生大面积整体跨落，用φ17.8mm，L=6300mm的钢绞线，将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于坚硬岩层中，校核锚索间（排）距，冒落方式按最严重的冒落高度大于锚杆长度的整体冒落考虑，此时，靠巷

道两帮锚杆和锚索一起发挥悬吊作用，在忽略岩体粘结力和内摩擦力的条件下，取垂直方向力的平衡，可用下式计算锚索间(排)距。 L=nF2／[BHγ－(2F1sinθ) ／L1] 式中L－锚索间（排）距，m； B－巷道最大冒落宽度，取3.6+1.2=4.8m; H－巷道冒落高度,按最严重冒落高度取2.0m; γ－岩体容重，25kN／m3； L1－锚杆排距，0.9m； F1－锚杆锚固力（以最小锚固力计算），85kN； F2－锚索极限承载力（以最小锚固力计算），取200kN； θ－角锚杆与巷道顶板夹角，90°； n －锚索每排根数，取2；通过上式计算， L=2×200÷[4.8×2.0×25－（2×85×sin90°÷0.9）] =400÷﹙240－188.9﹚=7.8m 得出锚索间排距小于7.8m，所选间排距2150×900（mm）满足设计要求。

预应力锚索锚固试验方案资料

预应力锚索锚固试验方案为确保我单位承担施工的***～***段范围路基边坡预应力锚索施工工艺和施工质量，我单位拟定进行预应力锚索锚固试验（拉拔试验），以便获得预应力锚索施工的相关技术参数。具体试验方案如下：一、试验目的通过预应力锚索锚固试验了解施工范围内的地质情况，根据地质情选择适宜的施工方法，并配备相应的施工机具，以确认设计荷载是否安全。二、试验时间拟定试验时间为*** 三、试验地点拟定在**～***右侧桩顶一级边坡下部。四、试验要求试验孔的位置不得在实际锚固工程部位进行，选择与加固工程地质条件相似的现场进行。每个工点或相邻工点相同地质条件下，不少于2组试验孔，每组试验孔为5孔，各孔自由端均为4m，锚固段分别为2m，4m，6m，8m，10m。五、施工准备 1、进行拉拔试验前，已于***钻孔完毕，并完成锚索的制作安装以及锚孔的注浆，砂浆的强度达到设计要求。 2、张拉锚索前需对张拉设备进行标定。标定时，将千斤顶、油管、压

力表和高压油泵联好，在压力机上用千斤顶主动出力的方法反复试验三次，取平均值，绘出千斤顶出力（KN）和压力表指示的压强（MPa）曲线，y （Mpa）=0.0491x（KN）-0.725，作为锚索张拉时的依据。因国产压力表初始起动压强不完全相同，所以，标定曲线上必须注明标定时的压力表号，液压千斤顶：100T千斤顶；20241#，压力表：青岛华青H09.0759#，使用中不得调换。压力表损坏或拆装千斤顶后，要重新标定。 3、预应力锚索锚孔M35的水泥砂浆配合比，由试验室按设计要求的强度进行配合比试验。 (1)材料要求水泥采用强度等级为PO42.5级普通硅酸盐水泥。 4、施工设备表1 施工机具表序号机具名称型号功率数量 1 潜孔钻机JF100型4KW 1 2 柴油发电机30KW 1 3 液压千斤顶100T千斤顶；20241# / 1 4 油压表青岛华青H09.0759# / 1 5 空压机CVFY-1217 / 1 6 电动油泵ZB4-500型4KW 1 7 浆液搅拌机JCM-300型5KW 1

锚杆、锚索、土钉、锚管区分

锚杆、锚索、土钉、锚管区分在现场，一般认为钻孔在150mm的为锚杆，一般他们孔深，钢筋粗，而且施加预应力。土钉一般都短、孔径在100mm，只放一根钢筋。但是，锚杆、锚索、土钉、锚管的区别到底是什么？不知道的赶紧看过来啦！定义锚杆：将拉力传至稳定岩土层的构件。当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时，也可称为锚索。——《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 锚索：当锚杆杆体采用高强钢绞线制作的时候可称之为锚索土层锚杆：锚固于土层中的锚杆。——《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 由设置于钻孔内、端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体。——《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99 岩石锚杆：锚固于岩层内的锚杆。——《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002系统锚杆：为保证边坡整体稳定，在坡体上按一定格式设置的锚杆群。——《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 为使围岩整体稳定，在隧洞周边上按一定格式布置的锚杆群。——《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001 锚固：利用锚定在洞室围岩或岩体边坡中的锚杆来加固岩体的工程措施。《岩土工程基本术语标准》GB/T 50279-98 锚杆挡墙：用水泥砂浆把钢杆或多股钢丝索等锚固在岩土中作为抗拉构件以保持墙身稳定，支挡土体的挡墙。《岩土工程基本术语标准》GB/T 50279-98

土钉墙：采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面组成的支护结构。——《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99 土钉：是一种基于新奥隧道法原理，在天然边坡或开挖形成的边坡、基坑原位岩土体中近于水平设置加筋杆件并沿坡面设置混凝土面层，使整体土工系统的力学性能得以改善从而提高边坡、基坑稳定性的原位加筋技术。——《岩土工程治理手册》林宗元注编，2005年10月第1版土钉可被视为小尺寸的被动式锚杆（部份类似于全长粘结型锚杆），分为钻孔注浆钉与击入钉两种，土钉材料为角钢、圆钢、钢筋或钢管。——《岩土锚固技术手册》闫莫明、徐祯祥、苏自约主编。其后二个参与了《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001的编写。锚管：当土钉杆体采用钢花管（就是钢管上面钻出几个注浆孔）的时候可称之为锚管。区别土钉与锚杆不同之处有： 1、受力机理 1）土钉是被动受力，即土体发生一定变形后，土钉才受力，从而阻止土体的继续变形； 2）锚杆是主动受力，即通过对锚杆时间预应力，在基坑未开挖前就限制土体发生过大变形； 2、受力范围

预应力锚索张拉施工方案

秦皇岛北戴河黄金宾馆综合楼改造项目基坑支护工程预应力锚索张拉专项施工方案编制：复核：审核：秦皇岛市大地卓越岩土工程有限公司 2012.10.26

目录一、工程概况 (3) 二、编制依据 (3) 三、预应力张拉计算书 (3) 四、预应力张拉施工工艺 (5) 五、质量保证措施 (10) 六、安全保证措施 (11) 七、环境保护及文明施工 (16) 八、附表：千斤顶标定报告 (16)

一、工程概况 1、工程基本情况 1）工程名称：秦皇岛北戴河黄金宾馆综合楼改造项目 2）建设单位：秦皇岛北戴河黄金宾馆有限公司 3）勘察单位：中冶沈勘秦皇岛工程技术有限公司 4）设计单位：河北建筑设计研究院有限责任公司 5）监理单位：中冶京城（秦皇岛）工程技术有限公司 6）施工单位：河北广厦建设集团有限公司 2、场地位置、地形地貌本场地位于秦皇岛市北戴河海滨旅游区东经路北侧，西侧为交通部疗养院，南侧隔东经路与中国银监会北戴河培训中心相对。交通方便，地理位置优越。在地貌上场地属剥蚀准平原，地势北高南低。二、编制依据 1、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）； 2、建筑边坡工程技术规范（GB 50330-2002） 3、复合土钉墙基坑支护技术规范（GB50739-2011） 4、建筑基坑工程技术规范（YB 9258-1997） 5、基坑支护工程合同文件； 6、黄金宾馆综合楼改造项目基坑支护施工设计图；三、预应力张拉计算书 1、张拉计算所用常量：预应力钢材弹性模量 Eg=1.97×105Mpa=1.97×105N/mm2

预应力单数钢材截面面积 Ag=139mm 2 预应力钢材标准强度 R b y =1860Mpa 设计图纸要求：锚下张拉控制应力σ1=0.75 R b y =1395MPa 2、计算所用公式： 1）、预应力筋张拉端的张拉力P 的计算： ①由钢绞线材料强度控制的张拉力计算 P=σk ×Ag ×n ×10001 ×b (KN) 式中：σk --预应力钢材的张拉控制应力(Mpa); Ag--预应力单束钢筋截面面积(mm 2); n--同时张拉预应力筋的根数; b--超张拉系数，不超张拉取1.0。 ②由锚索锚固体与土层粘结力控制的张拉力计算 P=0.65ξ1лDf rb L a 式中 L a —锚固段长度（m ） D —锚固体直径(m) f rb —地层与锚固体粘结强度特征值（Kpa ） ξ1—锚固体与地层粘结工作条件系数，对临时性锚杆取1.33 ③由锚索钢绞线与水泥浆粘结强度控制的张拉力计算 P=0.65ξ 3 n лdf b L a 式中 L a —锚杆钢筋与水泥浆间的锚固长度（m ） d —锚杆钢筋直径(m) f b —钢筋与锚固体间的粘结强度设计值（Kpa ）（Kpa ）

材料力学公式汇总

材料力学重点及其公式材料力学的任务（1）强度要求；（2）刚度要求；（3）稳定性要求。变形固体的基本假设（1）连续性假设；（2）均匀性假设；（3）各向同性假设；（4）小变形假设。外力分类：表面力、体积力；静载荷、动载荷。内力：构件在外力的作用下，内部相互作用力的变化量，即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力截面法：（1）欲求构件某一截面上的内力时，可沿该截面把构件切开成两部分，弃去任一部分，保留另一部分研究（2）在保留部分的截面上加上内力，以代替弃去部分对保留部分的作用。（3）根据平衡条件，列平衡方程，求解截面上和内力。应力： dA dP A P p A = ??=→?lim 0正应力、切应力。变形与应变：线应变、切应变。杆件变形的基本形式（1）拉伸或压缩；（2）剪切；（3）扭转；（4）弯曲；（5）组合变形。静载荷：载荷从零开始平缓地增加到最终值，然后不在变化的载荷动载荷：载荷和速度随时间急剧变化的载荷为动载荷。失效原因：脆性材料在其强度极限 b σ破坏，塑性材料在其屈服极限s σ时失效。二者统称为极限应力理想情形。塑性材料、脆性材料的许用应力分别为： []3 n s σσ=， []b b n σσ=，强度条件： []σσ≤??? ??=max max A N ，等截面杆 []σ≤A N m a x 轴向拉伸或压缩时的变形：杆件在轴向方向的伸长为：l l l -=?1，沿轴线方向的应变和横截面上的应力分别为：l l ?= ε，A P A N ==σ。横向应变为：b b b b b -=?=1'ε，横向应变与轴向应变的关系为：μεε-=' 。胡克定律：当应力低于材料的比例极限时，应力与应变成正比，即 εσE =，这就是胡克定律。E 为弹性模量。将应力与应变的表达式带入得：EA Nl l = ? 静不定：对于杆件的轴力，当未知力数目多于平衡方程的数目，仅利用静力平衡方程无法解出全部未知力。圆轴扭转时的应力变形几何关系—圆轴扭转的平面假设dx d φ ρ γρ=。物理关系——胡克定律dx d G G φρ γτρρ==。力学关系dA dx d G dx d G dA T A A A ???===2 2ρφφρρτρ 圆轴扭转时的应力：t p W T R I T == max τ；圆轴扭转的强度条件： ][max ττ≤=t W T ，可以进行强度校核、截面设计和确

锚杆及锚索拉拔力检验规范

河北省矾山磷矿有限公司砂浆锚杆及树脂锚索拉拔力检验规范为加强井巷工程施工管理，进一步规范锚网喷、锚注及锚索等支护形式的施工行为，搞好工程质量，结合我矿地质条件和施工图设计要求，特制定本拉拨力检查规范。一、总则根据GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技术规范》，MT/T879-2000《煤矿预应力锚固施工技术规范》，MT 5009-1994《煤矿井巷工程质量检验评定标准》，锚杆、锚索支护必须进行拉拔力试验强度检测，质量符合设计要求，才能正常交付使用。矿山井建工程中的锚杆支护、锚喷支护、锚网喷支护、长锚索支护的拉拔力试验由生产技术处工程质量组负责组织进行，采矿部、安全处、施工单配合工作。二、检验目的拉拔力测试的目的是判定巷道围岩的可锚性、评价锚杆锚索、树脂、围岩锚固系统的性能和锚固力，检验必须现场进行。三、检验设备（1）、SW-300锚杆拉拔仪（工作压力63MPa、测量范围0-300kN）。（2）主要用于锚杆、钢筋等锚固体的锚固力检测，是锚杆施工支护工程和锚索质量检测的必备仪器。

四、拉拔检验要求 1、抗拔力应符合以下规定合格：最低值不小于设计的90% 优良：最低值不小于设计值。检查数量：每安装300根锚杆，抽试三组进行测试，每组不得少于3 根，其中每组拱顶锚杆2根，边帮锚杆1根；锚索测试数量取总数的5%。 2、锚杆合格条件为同组锚杆锚固力或拉拔力的平均值，应大于或等于轴向拉力设计值；同组单根锚杆的轴向锚固力或拉拔力，不得低于设计值的90％。测试要求：ф16mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆，抗拔力大于42.5KN。 3、锚索合格条件为首先锚索支护材料要符合施工措施的规定，且最小锚固长度要≥1.5米；分级张拉，分级方式为0—30千牛—60千牛—90千牛—130千牛。测试要求：ASTMA419-98(1*7×15.24mm)单根钢绞线，抗拔力大于120KN。五、拉拔检验程序 1、树脂锚固拉拔测试应在安装后0.5～4.0小时进行，水泥砂浆锚固拉拔测试应在安装后15天进行，时间过短影响固化后的强度，时间过长则因巷道围岩发生变形影响测量结果。 2、张拉机具的校验：张拉前必须把张拉机具、测力装置及所需附属机具准备齐全，并都进行过严格的率定的校验。