标准规范下载简介
GB 50086-2015 岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范(完整双页正版、清晰无水印).pdf3.1.2一般调查主要是既往资料等信息的概略收集，即施工前调 查，初步判断采用错固结构的可行性，并根据其结果制订详细的岩 土工程勘察方案。岩土工程勘察的目的为错固结构的设计、施工 提供所需的资料，需要查明错固结构以及其影响区域的地质分层、 力学特性、地下水状况，并根据需要对岩土地基的化学性质等进行 调查。对特殊地层和新型错固结构应通过专项技术研究及现场试 验确定其合理性及可行性。 3.1.3特殊地层是指严重影响锚杆和锚固结构的力学稳定性和 化学稳定性，以及施工特别困难的地层。如膨胀性地层、高地应力 岩层、松散破碎岩层、淤泥和淤泥质土、承压水地层和强腐蚀性地 层等。对特殊地层和新型错杆，除应进行常规地质勘察和调查外， 还应进行锚杆适应性试验或错杆性能综合试验，以确定锚杆在特 殊地层中的适应性（地层的可钻性、可注性、对施工方法的适应性） 和长期可靠性。 专项技术研究一般包括下列内容： (1)错杆综合性能，包括锚杆极限承载力、预应力损失、蟠变性 能等； (2)锚杆施工的可行性，确定施工工艺和必要的技术措施， 包括裂隙发育及松散破碎地层应对锚固段孔壁进行不透水性试 验； (3）锚杆防腐保护体系的有效性； 4）铺杆的经济指标，
3.2.1周边环境调查的主要自的是查明错杆施工的可能
的可能性，以及 错杆施工对周边环境带来有害影响等，并可能涉及法律问题。应 查明与邻地边界的距离，是否需要借用邻地，临时锚杆今后是否需 要拆除杆体；调查清楚错杆施工给邻近既有建筑物、周边地下埋设 物、周边道路等带来的影响；分析评估施工过程的噪声、振动等是 否给周围居民带来影响；调查建筑用地周边的地下水利用情况，并 分析错杆施工是否会给周边居民带来影响。 以往的挖填方及人类活动影响地层应力历史和错固地层的性 状与稳定性；临近建构筑物会对锚固结构形成附加荷载，对锚固结 构的变形及安全度要求更高；地下管线及构筑物可能对锚杆施工 形成障碍，并提出更严格的保护要求，避免错杆施工及错固结构变 形对其产生污染和破坏，因此也作为主要的调查内容。
3.3工程地质与水文地质勘察
3.3.2岩土工程勘察对不同的锚固结构有不同的要求，具体可参 照相关主体结构勘察设计规范。总体而言，工程勘察主要为锚固 结构设计提供下列参数和条件： （1）锚固结构承担的荷载，包括水压力和土压力； （2）岩土力学参数，包括抗剪强度及变形计算参数； （3）锚杆防腐保护设计条件； （4）锚杆施工的可行性及施工方法选择。 对地下水位的判断与预测对抗浮设计极其关键，但由于地下 水分布、补给和排放受多种因素的影响，其变化规律非常复杂。应 结合区域自然条件、地质特点、历史记录、现场实测以及分析预测 综合确定。抗浮设防水位简单地采用勘察实测水位或3～5年最 高水位是不可靠的JJF 1173-2018标准下载，而采用历更最高水位文过于保守，应结合近 3～5年最高水位与历史最高水位，并根据建筑物使用期内地下水 ·151
位的预测综合确定。另外可结合当地气候条件，如暴雨和洪水多 发地区，也可按自然地面或设计室外地坪标高作为设防水位。地 下水位的判断，不同的方法对地下水丰富的地区出入并不大，但对 低水位的北方地区，不同的方法得到的地下水位相差会非常大，对 工程造价的影响也非常大。抗浮设防水位的确定依赖于地方长期 完整的水文观测网和历史记录，以及对今后流域变化的预测。受 地方基础水文观测资料的缺乏限制，多数地区和工程项目取得以 上资料有一定困难，更多地需要工程师的经验和认识，地方工程经 验是极为宝贵的。抗浮设防水位对工程造价影响很大，政策性很 强，应建立政府主导的公共资源及法规，
4.1.1与全长粘结的非预应力错杆相比，预应力锚杆有许多优点
（1)在地层开挖后，能及时地提供主动的支护抗力，有效抑制 开挖地层的变形；显著提高地层软弱结构面或潜在滑裂面的抗剪强 度；改善岩土体的应力状态；有效利用和加强岩土体的自稳能力； (2)有明确的伸入潜在滑移面（破坏面)以外的锚固段，利用该 区段岩土体的抗剪强度承受结构物所传递的拉力； (3)可在错杆筋体外设置防护层，有效抵抗地下水的侵蚀； （4)可通过张拉工序，严格、准确地检验锚杆的抗拔承载力。 因此，欲利用地层承受结构所产生的拉力和施加预应力来加 固岩体不稳定部位的工程，均应采用预应力锚杆。 4.1.4本条为强制性条文。对锚杆的错固段设置地层进行限制 是因为在这些被限制使用地层中安设的锚杆受力后会出现严重的 蠕变或错锚杆承载力显著低下，根本无法满足工程安全和正常使用 的要求
4.2.1拉力型错杆的主要特点是锚杆受力时错锚固段浆体受拉开 通过浆体将拉力传递给周围地层。这种锚杆结构简单，施工方便， 是目前使用最广的锚杆类型，特别在土层、坚硬或中硬岩体中使 用，效果良好。 4.2.2压力型锚杆的主要特点是利用错杆底端的承载体使错杆 受力时锚固段浆体受压；并通过浆体将拉力传递给周围地层。这 ·153·
4.2.5按照目前国内比较成熟的施工技术参考国外的经验，给出
Ⅲ可重复高压灌炭型锚杆与可拆芯式铺杆
4.3.1~4.3.3预应力锚杆类型的选择十分重要。本规范提出的 预应力锚杆类型及其适用条件，是根据各类预应力锚杆的工作特 性及长期的使用经验提出的，可供设计选用
.4.3用作错杆筋体材料的钢绞线具有高强度、低松弛的特点， 与钢筋相比可大量节省钢材，且便于运输和现场施工，此外杆体张 拉时弹性位移大，受地层徐变和错固结构变形造成的预应力损失 154
.4.3用作错杆筋体材料的钢绞线具有高强度、低松弛的特点， 与钢筋相比可大量节省钢材，且便于运输和现场施工，此外杆体张 拉时弹性位移大，受地层徐变和错固结构变形造成的预应力损失 154
小，是较理想的预应力错杆杆体筋材
.4.8根据现行行业标准《混整土拌和用水标准》JGJ63：才
表1高分子聚酯纤维增强模塑料承载体主要技术性能
4.5.1按锚杆的服务年限及所处环境有无腐蚀性来确定锚杆不
4.6.3锚杆设置应充分考虑周边建（构)筑物基础的形式、埋深、 分布等情况，锚杆的设置不得破坏已有基础或桩基，并应减小错杆 设置对基础或桩基的影响。 4.6.4规定钻孔直径是为了使钢绞线间有适宜的间距，以保证钢 绞线被足够的水泥浆所包裹，并满足钢绞线与灌浆体间粘结强度 的要求。 4.6.5根据锚杆的作用原理，对于不同类型的工程，锚杆倾角（指 锚杆与水平面的夹角)是不同的。总的来说，确定锚杆的倾角应 有利于满足工程抗滑、抗塌、抗倾或抗浮的要求。但就控制灌浆 质量而言，如锚杆倾角过小时，灌浆料的泌水及灌浆料硬化时产 生的残余浆渣，会影响铺杆抗拨承载力，故本条规定锚杆的倾角 宜避开~10°～十10°范围。如果锚杆倾角不能避开此范围，应采 取在孔口设置止浆塞和孔内埋设排气管等措施，以保证浆液灌 注饱满。 Ⅱ锚杆设计 4.6.7为了防止预应力错杆的筋体断裂破坏，错固段注浆体与筋 体、注浆体与地层间的粘结破坏，以及锚杆注浆体的压碎破坏，确 保预应力锚杆的工作安全，必须执行按条文规定的三个方面的设 计计算。 4.6.8、4.6.9锚杆预应力筋体的受拉承载力设计值应大于锚杆 的拉力设计值，此外预应力错杆是一种后张法预应力构件，其预应 力筋特别是钢绞线的张拉控制应力6应比地上预应力钢筋混凝 土结构有明显的降低。原因是预应力铺杆埋设在岩土层中，工作 条件十分恶劣，应力腐蚀风险加大，国外曾报道不少由于预应力筋 控制应力大于0.6而出现错杆破坏的实例。此外，预应力筋采 用较小的张拉控制应力6oa，对降低锚杆的预应力损失，也是有利 的。 4.6.10锚杆锚固段注浆体与地层（岩土体)间的极限粘结强度标 准值了m在无试验资料时，本规范表4.6.10所给出的岩土体与注 ·158·
浆体间的极限粘结强度标准值建议值，是在综合分析现行行业标 准《岩土锚杆（索）技术规程》CECS22：2005、日本JGS4140~ 2000《地层锚杆设计施工规程》及美国PTI《岩层与土体预应力锚 杆的建议》等相关标准关于平均极限粘结应力的推荐（实测)值基 础上提出的。必须说明的是该推荐值应在本规范规定的锚固段长 度条件下才能采用，不然应进行修正。美国锚杆标准给出的有关 平均极限粘结应力值见表2~表4。
表2典型的岩石与灌浆体阐的极限粘结应力
表3费型的消案体与黏性士间的平均极限粘缩应力
从上述资料可以清楚地看出，当锚杆锚固长度超过一定值（该 值与岩土介质的弹模有关)后，锚杆抗拨承载力的提高极为有限， 甚至可忽略不计，为此国内外的错杆标准均规定了适宜的错固段 长度范围（表8）。本条对错锚杆错锚固段长度的限制，基本上与国内 外相关标准的规定相一致或接近，
表8国内外辅杆标准关于销杆合理铺固股长度建议
预应力损失，故本条规定锚杆的目由段长度不宜小于5.0m。在以 下情况，往往需要更长的自由段长度。 (1)锚固段穿过临界破裂面至少1.5m； （2)将错固段选在合适的能提供更大抗拔力的地层内： （3)满足被锚固结构物与地层的整体稳定性。
4.6.20根据被锚固结构容许变形（位移)的程度及高应力低强度 围岩流变特征，本条对预应力锚杆张拉后的锁定荷载作出了规定。
杆性能最直观的方式。对张拉设备的选型、张拉预紧、张拉顺序等 方面进行控制，可满足锚杆张拉的要求。正式张拉前，取0.1倍~ 0.2倍拉力设计值对各钢绞线预紧十分重要，它有利于减缓张拉 过程中各钢绞线的受力不均匀性以及减小锚杆的预应力损失。 4.7.13锚杆锁定后预应力变化一般不应超过锚杆拉力设计值的 10%，超出此范围时，应采取措施进行调控。对预应力损失可采取 补偿张拉的方式，即实施二次张拉。以我国上海太平洋饭店深基 坑桩锚支护工程为例，在一次张拉后5天内，锚杆预应力值由 526kN降至461kN，预应力损失达12.3%。随后补偿张拉至 545kN，补偿张拉后7天内预应力值降至520kN，预应力仅损失了 4.6%。如果预应力增值超过锚杆设计拉力值的10%，则放松后 重新张拉以调低预应力值。因此，对需调整拉力的永久性锚杆，错锚 头应设计成可进行补偿张拉的形式，而不能用混凝土封死。
5低预应力锚杆与非预应力锚杆
5.1.1低预应力及非预应力错杆主要用于地下工程的支护、边坡 不稳定岩体的加固、土体的整体加固等工程，属于被动加固，容许 被加固结构物有适当的变形。 5.1.4非预应力锚杆的质量控制关键是灌浆，目前灌浆饱满度和 密实度的检测方法较多，但在实际应用时还存在一定问题，本规范 规定宜采用无损检测方法对其杆体长度和密实度进行检测。
5.1.1低预应力及非预应力错杆主要用于地下工程的支护、边坡
5.2低预应力错杆类型与适用条件
5.2.1本规范提出的几种低预应力锚杆是目前国内比较广泛应 用的锚杆，随着科技的发展、错杆材料的进步、锚固对象的不同、应 用范围的扩大，错杆形式必然呈现出多样性，新型锚杆的应用可参 考本规范的有关条款。 5.2.2、5.2.3快硬水泥卷锚杆是将预先浸水的快硬水泥卷送人 孔底后，随即插人杆体，杆体外端连接有搅拌装置，搅拌30s～ 60s，待1.0h～2.0h后即可进行张拉，抗拔力可大于45kN（钻孔直 径为40mm~42mm)， 用合成树脂卷固定锚杆的优点有：合成树脂与坚硬岩石间的 粘结力比水泥浆与岩石间的粘结力大2倍～3倍；凝结时间短， 股为数分钟至数小时；此外树脂具有抵抗腐蚀和冲击动力影响的 良好性能。其缺点是成本较高。 这两种锚杆的共同特点是在铺杆安装后很短时间内即可施加 预应力，锚固质量能得以保证，并能显著提高锚固效应。对于永久 性锚杆，从防腐保护考虑，这两种锚杆可在张拉后对杆体与孔壁间
的空隙内灌注水泥浆，也可以在孔内安放快凝型树脂卷或快硬型 水泥卷的同时，在非锚固段安放缓凝型树脂卷或水泥卷。 合成树脂卷锚杆与快硬水泥卷锚杆在我国煤矿卷道支护工程 中得到了广泛应用。近年来，也开始用于大型水电站洞室顶拱支 护，并取得良好效果。 5.2.4涨壳中空注浆锚杆的特点是将中空错杆和端头涨壳巧妙 组合而成的一种新型预应力错杆，除具有普通中空钢管注浆错杆 的优点外。更主要的是能在锚杆安装后通过钢质涨壳锚固件张开 立即提供60kN～150kN的初始预应力，从而能及时有效地控制 围岩松动变形，并促使错固范围内的围岩形成压应力环，进一步提 高锚杆对围岩的加固作用和工程稳定性。可先插杆，施加预应力 后再注浆，浆液通过中空钢管由锚杆底端向错杆头部流滴，能保证 注浆饱满；并可在狭小的空间，通过连接套接长杆体而施工长度大 于10m的错锚杆；借助对中器，杆体被均匀的和足够厚度的水泥浆 保护层包裹，因而这种错杆具有良好的错固效应和耐久性。目前 该种锚杆已在隧道工程中获得应用。 5.2.5、5.2.6缝管锚杆与水胀式锚杆均为与钻孔岩壁直接接触 的钢管状错杆，依赖钢管全长与岩石的摩擦力而产生锚固作用。 该类锚杆的工作特点是能对围岩施加三向预应力；锚杆安装后能 立即提供支护抗力，有利于及时控制围岩变形；锚杆处于挤压膨胀 或呈现剪切位移的围岩条件以及承受爆破冲击作用等工作条件 时，其锚固力均会随时间而增长。该类锚杆的缺点是钢管直接与 岩层接触，耐久性较差，因而本条规定这两种摩擦型锚杆宜用于软 弱破碎或塑性流变岩层且服务年限小于10年的地下工程支护或 初期支护。缝管锚杆与水胀式锚杆在我国矿山软岩巷道支护中应 用较广。此外由于水胀式锚杆杆体为中空注水状态下工作，有 利于在高应力岩体的应力释放，因而在锦屏Ⅱ级电站高应力岩 体宜发生岩爆的隧道中用作初期支护，对于缓解岩爆发挥了积 极作用。
5.4.1600MPa级高强、热处理钢筋是一种冲击吸收功高、强度
5.4.1600MPa级高强、热处理钢筋是一种冲击吸收功高、强度 高、延性好的钢筋。已用于我国山西安矿区漳村矿承受强烈采 动影响的巷道锚杆支护，解决了错杆杆体断裂破坏的难题，在采动 影响的矿山卷道采场锚杆支护中，该型钢筋具有广阔的应用前景
5.5.1、5.5.2岩石中的非预应力锚杆主要起加固作用，其参数设 计主要由工程经验确定。 5.5.6非预应力错杆用于永久性工程杆体应保证浆体的保护层， 增强其抗度蚀能力，
6.1.4国内外大量的试验资料与工程应用表明，与喷射混凝土相 比，喷射钢纤维混凝土具有一系列明显优越的力学特性，如高抗 拉、抗弯强度、良好的韧性、抗冲击性和耐磨性。喷射钢纤维混凝 土的韧性（即从试件开始加荷直至试件破坏所需的总功，常以试件 的荷载一挠度曲线与横坐标轴所包络的面积表示），约比喷射混 凝土提高10倍50倍，抗冲击能力约比喷射混凝土提高8倍～ 30.倍。用于呈现明显塑性流变特征或高应力并易发生岩爆的隧 洞、受采动影响、高速水流冲刷或矿石冲击磨损的隧洞、竖井等工 程，具有良好的适应性。 6.1.5喷射混凝土一般可分为湿拌法与干拌法两种。前者是混 凝土中的全部水量基本上在混合料拌和时一次加人，后者在混合 料拌和时仅混有骨料含水率所占的水量。湿拌法喷射的主要优点 是喷射作业区粉尘少，混凝土均质性好，生产率高（当采用泵送型 喷射机时）。其不足之处是喷射机械较笨重，转移设备麻烦，一般 需有机械手配合。输料管距离较短，对一些难以进出的区域，喷射 混凝土使用量较少（需快速停止或启动喷射)的地方及在富含地下 水的地层中喷射施工适应性差。干拌法喷射的主要优点有喷射机 具体积小，轻便，转移方便，输料管长度远大于湿拌法喷射机械，可 在狭小的地下空间实施喷射作业。其不足之处是如不加控制，则 喷射作业区粉尘量大，混凝土质量过多地依赖于喷射手的技艺，易 出现波动。当采取适当的控制措施，如混合料拌和时严格控制骨 料含水率5%～6%，及对喷射人员实施考核准人制等，干拌法喷 射的缺陷将会在很大程度上得以缓减。 ?171·
综合比较湿拌喷射法与干拌喷射法的优缺点，并根据不同类 型工程的特点，与喷射作业区环境条件，本条对湿拌及干拌喷射混 凝士的适应条件作了相应的规定。
6.2.2干拌法喷射，将骨料含水率控制在恒定的5%～6%，对于 减少喷射作业区的粉尘，保持稳定的水胶比，改善喷射混凝土的勾 质性有重要作用。 6.2.5当今喷射混凝土中的胶凝材料已由单一的水泥转变为水 泥与粉煤灰、硅粉、和矿渣粉等各种矿物掺和料。这样，一方面可 大大减少混凝土中的水泥用量，符合低碳环保要求；另一方面，也 可显著改善喷射混凝土的性能，如掺人粉煤灰可减少水泥水化热， 有利宇抑制混凝土早期开裂，掺人硅粉可提高混凝土的抗压强度 与粘结强度，减少回弹量。 但是，必须说明，只有采用符合本条规定的质量要求的矿物 合料，才能获得性能良好的喷射混凝土。 6.2.6试验研究与工程实践表明，采用抗拉强度不小于 1000MPa、直径为0.4mm~0.8mm，长度为25mm~35mm的钢纤 维配制而成的喷射钢纤维混凝土具有不易结团，掺量少，技术性能 高等优点，明显地优于由抗拉强度为380MPa的钢纤维配制的喷 射钢纤维混凝土。
6.3.1在岩土工程中，对结构性的喷射混凝土支护，要求其与错 杆一道具有一定的控制岩土体变形的能力，特别对塑性流变或自 稳能力差的地层支护，喷射混凝土必须具有较高的早期强度，因 而，本条作出1d龄期的喷射混凝土的抗压强度应不小于 8.0MPa。一般情况下，只要遵守本规范有关喷射混凝土的原材 12
6.3.15对于喷射混凝土混合料配合比设计，本条规定所用的胶 凝材料总量和砂率均高于普通浇筑混凝土，这主要考虑应获得较 高粘结强度和较少回弹率的喷射混凝土。 对于干拌法喷射混凝土，水胶比主要依赖喷射手控制水胶比 的大小，可从喷射后混凝土表面状态加以判断。 一般来说，当喷射混凝土表面出现流消、滑移、拉裂时，表明水 胶比太大；若喷射混凝土表面出现干斑、作业中粉尘大、回弹多，则 表明水胶比太小；水胶比适宜时，混凝土表面平整，呈水亮光泽，粉 尘和回弹均较少。经测定，适宜的水胶比值为0.4～0.5。偏离这 范围，不仅降低喷射混避士强度，也要增加回弹损失
6.4.11喷射前，对受喷的岩面或已喷混凝土面层，预先用压力水 湿润和清洗，防止“岩石喷层”或“喷层一喷层”间水分为底层吸 纳，保持水泥与水得以充分水化，可提升两者间的粘结作用和共同 工作效应。 喷嘴指向与受喷面保持垂直，喷嘴与受喷面的垂直距离保持 1.0m左右，能使喷射作业有较高的冲击力，既有利于改善喷射混 凝土成品的致密性，抗压强度和粘结强度，也可明显减少回弹损 失。 在每个喷射混凝土作业区内，喷射顺序由下向上推进，可有效 避免溅落于岩面或墙脚的回弹物混人新喷射的混凝土内。 6.4.12、6.4.13在炎热条件下，湿法拌制的混合料停放较长时 间，会出现水泥的初凝现象；干法拌制的混合料，常加入一定比例 的速凝剂。如不及时喷射，水泥、速凝剂与骨料中的水分接触后， 也易出现水泥“预水化”现象。在喷射时，已经初凝或预水化的水 泥颗粒受到冲击力的扰动，影响骨料与水泥颗粒的紧密粘结，也不 利于水泥水化的均匀发展，从而延缓凝结时间和降低强度。因此， ?174
必须对从混合料择制到喷射的最长间隔时间加以限制，以保证喷 射混凝土的品质。 6.4.15喷射混凝土由于其原材料组成中，砂率较高，胶凝材料用 量较大，并通常加人速凝剂，因而其收缩变形比浇筑混凝土大。
7隧道与地下工程锚喷支护
7.1.1隧道与地下工程支护设计方法有工程类比法、现场监控法 和理论计算法等三种方法，这三种方法互相渗透、补充，其基本思 想是根据现代支护的基本原理，要求地质勘测、设计、施工及监测 密切配合，融为一体，进行“动态设计”。 以围岩稳定性分级为基础的工程类比法是目前国内外隧洞与 地下工程铺喷设计的主要方法。但在施工前的设计阶段，对围岩 性态的认识往往是不全面或不透彻的，很难对围岩稳定性级别作 出准确的判断，只有在隧道开挖后围岩特性被充分揭示，特别在喷 锚支护施作后，围岩一一喷锚支护相互作用、共同工作的性能被监 控量测的信息所揭露后，才能对锚喷支护的适应性、安全性以及是 否需要对设计参数进行调整作出正确的判断，因此隧洞与地下工 程锚喷支护设计必须采用工程类比与监控量测相结合的方法。 目前理论分析的方法取得了长足进展，理论验算法已成为大 望或复杂地下工程锚喷支护设计的一种单要铺助方法。由于岩体 情况复杂，施工状况文受循多条件影响，理论计算参数选择文有很 强的综合性，很多情况下还不能作出准确的定量计算，还需与其他 方法结合使用。 对于复杂的大型地下润室群还可进行地质力学模型试验，以 验证其超载能力和破坏形态，因其试验费用较高，仅适用个别重 要、复杂的地下洞室群工程。 .1.3围岩整体稳定性破环是由大范围内岩体的地应力超过了 围岩的强度所引起的。它的表现形式有弯裂、大范围場、边墙岩 快挤出、底部鼓起和横断面缩小等。围岩整体稳定性验算一般采
的错喷支护类型和设计不适用于这六种特殊地层。一般认为针对 这些特殊地层，宜采用锚喷支护与其他支护或加固方法相结合的 复合形式，但到底如何复合，合理有效地确定复合支护体系的形 式、参数、施作时机、施工工艺设计，至今仍缺少足够的成熟经验。 因此必须通过事前试验或专项研究，才能确定锚喷支护及与其他 支护加固方法相结合的复合支护设计，否则会加大锚喷支护工程 的安全风险或造成重大的经济损失
7.3一般条件下的错喷支护设计
工工程类比法设计 7.3.1、7.3.2铺喷支护工程类比法设计适用于我国水利水电、公 路、铁路、矿山、军工、市政、物资储存和城市交通等各类地下工程 支护。本条就下列方面对原规范《铺杆喷射凝土支护技术规范》 GB50086一2001关于工程类比法设计铺喷支护的应用范围，锚喷 类型参数作了调整和补充。 （1)根据我国二滩、三峡、龙滩、拉西瓦、溪布沟、小湾等水电站 的地下厂房（洞室跨度>30m，高跨比均大于2.0），采用锚喷支护 的成功经验，将I、Ⅱ、Ⅲ级围岩按工程类比法设计的洞室跨度范围 ·178·
表9H/B>2.0大型洞室边墙错杆（错索）长度与边墙高鹿统计表
注：1润室跨度栏数值分别为吊车架以上和以下的开挖跨度。
2H/B和L/H分别采用吊车染以上开挖孵度B和较大的销杆（索)深度L 进行计算
7.3.3系统错杆主要对围岩起整体加固作用。在岩面上，铺杆呈 更形或菱形布置，提供侧向较均匀支护抗力，有利于岩体中承载拱 圈的形成。锚杆与岩体主结构面成较大角度布置，则能穿过更多 的结构面，有利于提高结构面上的抗剪强度，使锚杆间的岩块相互 咬合，以发挥锚杆对围岩的联锁加固作用。 系统镭杆的间距，除受围岩稳定条件及错杆长度制约外，在税 定性教差的岩体中，为便支护紧跟掘进工作面，铺杆的纵回闻距还 受掘进进尺度影响。所以，锚杆纵向间距的选定，还要与所采用的 施工方法相适应。根据工程经验，为使一定深度的围岩形成承载 拱，锚杆长度必须大于锚杆间距的两倍。因此，规定系统锚杆的间 距不宜大于铺杆长度的1/2。但是，在IV、V类围岩申，一股被节 理分割的岩石块度较小，为防止锚杆间的岩块可能因咬合和联锁 .180·
不良，而导致掉块或坠落。因此，还规定在IV、V类围岩中，错杆间 距不得大于1.25m。 两洞之间的岩柱，采用对拉预应力锚杆，可达到更好的支护效 果
需要强调的是对于地下工程围岩稳定和错喷支护的任何理论 分析方法都不能代替工程师的智慧和经验，有时甚至是直觉的判 新。 7.3.15由于围岩地质结构的复杂性，地应力、地下水、岩体力学 参数的不确定性，因此，计算中不必过于追求高精度的模型和计算 方法，而应选择能较好地反映地下工程的实际工作状态，简洁、实 用的计算模型。 锚喷支护条件下圃岩整体稳定性验算，目前还缺乏合理有效 的洞室围岩稳定分析及判别的方法，没有公认的量化安全指标，国 内外尚无统一标准。围岩应力状态计算方法和力学模型也不统 一，但岩土工程理论研究和工程实践经验较多地采用以弹塑性 理论计算为依据，若只按弹性理论进行围岩稳定验算是不合理 的，因为不让围岩进人塑性，违背了现代支护理论的基本原 则，即无法充分发挥围岩的自承能力。事实表明，围岩出现一 定范围的塑性区，只要不进人松散状态并不会失稳，反而有利 于减小支护结构的负担，发挥围岩的自承能力。在实际工程计 算中，一般根据岩体的地应力状态和岩性特征选择相适应的力 学模型。 IV抵抗局部危岩的锚杆与喷射混凝土支护设计 7.3.17～7.3.19局部块体失稳是受软弱结构面控制的，采用错 喷支护阻止不稳定岩块失稳，宜用极限平衡法进行局部稳定性验 算。拱腰以上即洞室项部不稳定块体侧向药束较弱，一般呈现 塌落的形式失去稳定，因而计算时不计结构面上的C、Φ值，按 锚杆承担全部不稳定岩体重量考虑；由于洞室顶部不稳定块体 的不确定性及危害程度更大，危岩的局部稳定安全系数K宜 按上限选取。拱腰以下及边墙部位的不稳定块体，一般受底滑 面和侧滑面约束，需考滑动面上的黏结力和摩擦力作用，计 算时，可按锚杆力、黏结力和摩擦力共同作用承担不稳定岩体 的清动力考惠。
7.4特殊条件下的铺喷支护设计
浅埋土质隧道的错喷支护设计
7.4.1、7.4.2浅埋土质隧道的理深一般小于4倍～6倍隧道开 挖宽度，常为2倍隧道开挖宽度。浅埋土层一般地质松软，难以发 挥锚杆的加固作用，可不予采用，应采用有格栅拱架的配筋喷射混 凝土支护。 Ⅱ塑性流变岩体中隧洞锚實支护设计 7.4.6隧洞断面形状要尽量做到与围岩压力分布相适应，塑性流 变岩体一般是四周来压或有很大的水平压力。因此，在这类围岩 中的隧洞断面宜采用圆形、椭圆形或马蹄形等断面形状。采用圆 滑曲线的断面轮廓，可以减小应力集中引起的围岩破坏和增强喷 层的结构作用。 在塑性流变岩体中开挖隧润，一条基本原则是不使围岩发生 有害松散的前提下，容许围岩产生较大的变形，以减小支护抗力， 使喷锚支护达到经济合理，安全可靠。因此，在隧润的设计中，断 面尺寸应预留允许的周边收敛量。 7.4.7塑性流变岩体的主要特点是在隧洞开挖后，围岩变形量 大，延续时间长。在这种情况下，正如“围岩一支护”相互作用原理 （图6)所示的那样，若采用一次完成的刚性大的永久支护，对围岩 过早地施加过强的约束力，会导致支护结构承受较大的荷载，甚至 常出现破坏。 通过塑性流变岩体的隧洞，一般应分两期支护，即初期支护与 后期支护。初期支护的作用是及时提供支护抗力保护和加固围 岩，使围岩不致发生松散破坏，同时，又允许围岩的塑性变形有 一定发展，使围岩应力得以释放，以充分发挥围岩的自支承作 用。后期支护的作用是保持隧润的长期稳定性，并满足工程使 用要求，
长期稳定和安全运行，仍宜采用初期错锚喷支护和后期钢筋混凝土 衬砌相结合的复合支护；另外，长期大面积涌水洞段、有腐蚀性及 膨胀性地层的洞段和有特殊要求的洞段，也不宜采用锚喷支护作 为最终的永久性支护。 国内个别水工隧洞因各种原因，甚至在有衬的情况下，出现 了严重的内水外渗，导致隧洞外侧山体发生渗漏破坏和河道堵塞， 损失巨大，环境影响严重。因此，对锚喷支护的水工隧洞，必须高 度重视防渗设计和施工质量。 7.4.10外水压力是水工隧洞的主要荷载之一，锚喷支护也不例 外。据XXX一级电站XX镇电站试验资料，当外水压力为 1.4MPa～1.6MPa时，喷层局部剥落，一般呈现粘结破坏。所以 当隧洞外水压力较高或隧洞使用中放空时，应复核其稳定性。 平衡外水压力的主要抗力应为喷混凝土与岩面的黏结力。而非 预应力的系统锚杆所提供的抗力，当未采用挂网时，错杆所提供 的抗力几乎可以不计；当采用挂网错喷时，若锚杆与挂网钢筋具 有可靠连接，可计人定（0.3倍～0.5倍锚杆设计抗拉力）的锚 杆抗力。 喷混凝土支护与围岩是互相紧密结合的两种不同的透水介 质，在地下水位变幅较小、补水排水条件基本稳定的情况下，将 形成稳定的渗流场。这种作用在支护上的外水荷载是一种场 力。由于围岩的非均质性和各向异性性，其渗流场或外水压力 值的准确确定是一件十分困难的事情。对于一般工程，常采用 地下水位线以下的水柱高乘以相应的折减系数的方法估算（表 10)。 一般工程的地下水位均较低，隧洞放空时的外水压力是内水 外渗后并存蓄在围岩中的水产生的。对于此种情况，采用控制隧 同放空速率及间歇式放空措施，对降低外水压力的作用是十分显 落的。
麦10就洞外水压力折微系数
7.4.11采用混凝土衬砌的水工隧洞常有一个“最优洞径”或经 济洞径”的概念，即隧洞直径常通过经济比较（普通公用引水洞）， 动能、经济比较(电站引水洞)或技术经济比较(特大、特小隧洞)确 定。而错喷隧洞的糙率及水头损失与混凝土衬隧洞的糙率及水 头损失差别基大，若采用与混凝土衬砌相同的过水断面即所谓“等 过水断面”（等流速)的设计是十分不经济合理的。故本规范推荐 采用水电行业中的“等水头损失”的设计原则。 锚喷隧洞的糙率系数n值与隧洞洞壁起伏差和底板铺设情况 关系较大，以往的经验公式不够便捷，本规范推荐的糙率系数经验 值（表7.4.11)，是通过相关工程实例资料验证的，其精度能够满 足普通的水力计算及动能计算的要求。从工程效率考虑，设计要 求喷层平均起伏差不应超过0.15m~0.20m。 7.4.12错喷支护的电站引水隧洞和尾水隧洞的水流流速均不 高，一般为2m/s～4m/s，只在泄洪隧洞和导流隧洞采用较高流 速。例如，星星哨水库泄洪洞的流速为7m/s，丰满电站2号泄洪洞 的流速达13.5m/s，墨西哥奇森水电站两泄洪洞的流速为12m/s，运 行情况均较正常。 一般来说，围岩条件好，允许流速可适当提高，但不宜超过 12m/s，否则，有可能发生冲剧破坏或空蚀破坏。国内外也有在 12m/s左右的流速发生错喷支护破坏的实例，其破坏一般发生在 地质条件较差的洞段。在泄洪隧洞和导流隧洞中，可根据围岩条 ·189·
7.5.3钻爆法开挖洞室采用光面爆破和预裂爆破等控制爆破技 术，既有利于保证开挖面质量，减少超挖和欠挖，又可最大限度地 减轻开挖爆破对围岩及其周围建筑物的影响。 当采用光面爆破和预裂爆破施工时，必须编制爆破设计，按爆 破图表和说明书严格施工，并根据爆破效果及时修正有关参数。 爆破质量可参照下列要求控制： (1)在开挖轮廓面上的炮孔布设要均匀；* (2)残留眼痕率：硬岩不应小于80%，中硬岩不应小于50%； 软岩中不应小于20%，且洞室周边成型应符合设计轮廓； (3)相邻两孔间的岩面平整，孔壁不应有明显的爆震裂缝； (4)相邻两炮孔间的台阶或预裂爆破孔的最大外斜值，应小于 10cm; （5）预裂爆破后必须形成贯穿连续性的裂缝，预裂缝宽度应不 小于0.5cm。 7.5.4不良工程地质是指岩体松散、软弱破碎、断裂、膨胀、岩溶、 多水、偏压、高应力地区等。对不良工程地质地段，首先应做好地 质预报，查清岩性、地质构造、岩体物理力学性能、岩体风化程度、 岩溶发育程度及分布状况，地应力状况等地质条件，以判明围岩稳 定性，切忌盲目冒进，造成塌事故。 (1)地下洞室工程穿越软弱岩体时，采用超前支护的关键是在 ·191.
于围岩注浆加固效果和开挖进尺的控制以及初期支护跟进是否及 时。通过注浆加固围岩以提高其自身的承载能力，结合严格控制 开挖进尺（短进尺)，采取弱爆破尽可能减少对围岩的扰动，并及时 实施强支护、早封闭抑制松动圈的形成等组合支护措施，通常是可 以阻止地质病害的发生的。发生塌方时，施工单位应会同监理单 位、设计单位及时查明塌方原因及其规模、规律，提出措施迅速处 理，防止塌方的延伸和扩大。塌方段施工，应遵循以下原则： 1)塌落物未将洞室堵塞时，应先支护顶部，再清除石渣。 2)塌落物将洞室堵塞时，宜采用管棚、管棚加注浆或预注浆等 方法加固，然后按边开挖边支护边衬的方法施工。 3)冒项場方时，应先将地表陷落洞穴撑固或用不透水土壤夯 填紧密，陷穴四周应做好排水设施，防止继续塌，落物宜采用 花管灌浆固结，其开挖方法应进行专项设计。 （2）有地下水活动时，宜先治水后治摄。 (3)岩爆问题是高应力地区洞室开挖中常出现的问题。二滩、 锦屏、拉西瓦、映秀湾、渔子溪、天生桥二级、太平驿等电站的润室 开挖时均出现了规模不同的岩爆。在高应力地区开挖洞室，可采 用下列措施： 1)采用光面爆破，使开挖成型好，改善周边应力集中状况； 2)超前钻孔，超前导坑，分部开挖，逐步卸荷； 3）钻孔高压注水； 4）开挖面清除浮石，喷雾洒水； 5)及时进行锚杆与配筋喷射混凝土支护，设防护网； 6）设备加防护措施
8.1.1自然界的岩土体是十分复杂的地质体，边坡开挖前的勘探 不可能完全准确地揭示其地质特征；此外，在边坡开挖错固过程 中，人为因素和自然因素对边坡的扰动也是不可避免的。因此，在 边坡错固全过程贯彻动态设计的理念是完全必要的，这是岩土工 程的一条基本原则。 8.1.3治“坡”先治水，完善的防、排水措施，对提高挖方边坡的稳 定性设计尤为重要，这是因为：①可降低地下水位，减小滑面的孔 隙水压力，增大滑面的有效应力，从而可有效地提高边坡的抗滑能 力；②阻止雨水的冲刷和人渗，有利于保持滑面的固有力学强度， 防止坡体及锚固结构外露部分遭受冲剧破坏并提高岩土锚固体 系的耐久性；③工程实践表明，边坡的失稳大多是由于无及时施作 或缺乏完善的防排水系统导致雨水侵蚀引起的；④对锚杆有腐蚀 作用的物质一般以离子形式存在于地下水中，采用完善的截、防水 系统，降低边坡地下水位可提高锚固系统的耐久性，减少边坡积水 对锚头的冲刷破坏。对于地下水位较高的边坡，若在锚杆施工前 采取预降水措施，可保证锚杆灌浆的密实度，同样可增加错杆的耐 久性。 8.1.4对于岩土边坡，开挖后及时错固，有利于保护潜在滑裂面 的固有强度及充分利用边坡自稳能力，提高边坡的安全度。对土 质边坡，开挖后暴露过久，极易遭受冲刷破坏。
8.2.1极限平衡法是边坡稳定计算常用的方法，也是工程界普遍 ·193.
8.2.1极限平衡法是边坡稳定计算常用的方法，也是工程界普遍
认为是一种更为成熟的方法，因此，本规范将极限平衡法规定为基 本计算方法。对于破坏机制复杂的边坡，难以采用传统方法计算， 目前国外和国内水利水电部门已广泛采用数值极限分析方法。数 值极限分析方法与传统极限平衡分析方法求解原理相同，只是求 解方法不同，两种方法得到的计算结果是一致的。因此，对重要或 复杂的边坡宜同时采用极限平衡法与数值极限分析法进行分析。 8.2.2对可能产生圆弧滑动的错固边坡，一般均采用垂直条分法 计算，本规范推荐简化毕肖普法、摩根斯坦一一普赖斯法等能同时 满足力和力矩平衡条件的条分法。这类计算方法，计算精度高，已 得到国内外公认。瑞典法计算简单，曾广为采用，在孔隙水压力较 高和圆弧中心角较大时采用此法可能引起大的误差，但在垂直开 挖高度小于30m，滑面上不存在软弱夹层条件下，还是可以采用 的。 对可能产生折线滑动的错固边坡，本规范推荐传递系数隐式 解法、摩根斯坦一菩赖斯法或萨玛法计算。传递系数法以往在国 内应用普遍，特别是采用传递系数隐式解法且两滑面间夹角不大， 用该法计算也有相当高的精度。摩根斯坦一普赖斯法是一种严格 的条分法，计算精度很高，也是国外和国内水利、水电系统推荐采 用的方法。
8.2.3关于确定锚固边坡安全系数的计算公式中，预应力销杆作 用于边坡的切向分力 内的，即作为减小的下滑力处理的，其理由是：该切向分力是锚杆 预应力所产生的一个分量，是主动地通过预张拉锁定方式而无须 依赖边坡岩土体发生位移来实现的。它并不随岩土体滑面的抗剪 强度的变化而变化，是一个基本确定的力。该确定的力是有严格 的错杆验收试验得以保证的。 这样处理，不会影响锚固边坡工程的安全性。预应力错杆作 用于边坡的力，是一种主动的支护抗力，它既能有效地利用深部稳
也为边坡开挖后紧随的错固作业提供了方便条件。 8.2.9对不同性状的地层选择适宜的传力结构形式与尺寸，其目 的是能将锚固力均勾地作用边坡坡体，并能满足在持续的恒定的 锚固力作用下，不致出现传力结构的破损及地层的明显变形。传 力结构应与坡面结合紧密，在传力结构上方与坡面结合处，应设置 顺畅的防排水设施，严防雨水积聚导致传力结构底部出现掏空现 象。 设置预制式传力结构可最大限度地缩小开挖面的裸露面积与 裸露时间，有利于保护开挖后岩土体的固有强度和自稳能力，增强 边坡的整体稳定性，并可显著缩短边坡的建设周期。 8.2.10本条推荐的错固间距是根据工程经验确定的，在此情况 下基本上可以忽略群错效应的影响。当因边坡安全需要布置较密 的预应力锚杆时，应根据试验测算群锚效应，以确保总的锚固力满 足边坡稳定的要求。 对于滑动型破坏的边坡，本条建议的铺杆安设角度是一种较 理想化的角度，受施工条件限制，在在难以完全满是这一要求。在 计算错固边坡稳定性时，应取实际的锚杆安装角度。 8.2.11采用预应力锚杆背拉排桩支护结构时，可按本规范第9 章有关条款规定设计计算。
8.3边坡浅层加固与面层防护
8.3.1～8.3.4边坡浅表层常存在不利的层理、片理、节理、裂隙 和断层等结构面，组成分布较普避的不稳定块体和模形体，另发生 司部浅表层的增滑，应对浅表层进行加固，加固措施般采用非预 应力的全长粘结型错杆和喷射混凝土支护。锚喷支护的作用主要 是增加浅表层岩体的整体性、维护和提高岩块间的镶嵌、咬合效 应，阻止局部岩块滑落，防止坡面受雨水冲刷和人渗，以维护边坡 表层岩土体的稳定性。用于表层防护的非预应力错杆一般不参 与边坡整体稳定性计算。
8.4边坡锚固工程施工
8.4.4新开挖边坡，坡项或分级开挖的马道口一般是开挖卸荷较 严重的区城，受爆破的影响，易与临空面构成小的危石，产生局部 塌滑；坡脚一般是应力集中部位，也易出现压裂或膨胀破坏。因 此，坡顶和坡底分别采用系统锚杆锁口和固脚是十分必要的。 8.4.5岩石边坡开挖采用预裂爆破、光面爆破等控制爆破方法， 可显著减小爆破震动对岩体的扰动与破坏，有利于保持岩体的自 稳能力，并可大大改善坡面的平整度，有利于坡面喷射混凝土防 护
8.4.9锚杆钻进过程遇到地质缺陷应做好预固结灌浆处理后再 行扫孔。地质缺陷不处理可能引起插杆困难也会造成灌浆料大量 流失或灌浆不密实，进而显著影响锚杆的抗拔承载力和耐久性。 国内通常的做法是在预灌浆和扫孔后进行简易压水检查。若在 0.1MPa压力下，全孔段透水率不大于5Lu，则为合格，否侧，应重 新灌浆处理，
9.1.5本规范对基坑安全等级的规定可按本规范4.6.11条的规 定划分。具体而言，基坑周边受开挖影响的范围内存在既有建 （构)筑物、重要的道路或地下管线时，或场地的地质条件复杂、缺 少同类地质条件下的类似工程经验时，支护结构破坏、基坑失稳或 变形过大对人的生命、经济损失、社会或环境彩响狼大，安全等级 定为一级。当支护结构破坏、基坑失稳或变形过大不会危及人的 生命、经济损失、社会或环境影响不大时，安全等级可定为三级。 其他情况，安全等级宜定为二级。 9.1.6不同地区、不同行业对变形允许值的要求有所不同，故建 义参照相关规范及当地经验值确定。当无经验时，可按以下原则 确定变形允许值，一是场地周围邻近建（构)筑物及管线对变形的 要求，二是场地支护桩范围内的地层情况。 9.1.7在施工过程中进行监测，并据监测结果对设计进行必要的 调整，这是各类岩土工程施工均需遵循的原则，对于风险较大的基 坑工程更需如此。因为锚杆及土钉是从上到下遂层开挖并施作， 所以更便于通过监测结果在施工过程中修改设计
9.2错拉桩（墙)支护设计
9.2.1锚拉桩(墙)结构的设计计算主要包含嵌固深度、锚杆拉 力、桩（墙)的弯矩、剪力以及基坑周边的地层变形等。嵌固深度一 股是采用经典理论的抗倾覆平衡公式计算，常采用的是浅埋方式 的静力平衡公式和深埋方式的等值梁法公式计算。浅埋方式求得 的嵌固深度是唯一的，嵌固深度值为最小而上部的锚杆拉力则为 108
梁一般是整体现浇，梁的长度较长，应按连续梁设计。组合型钢腰 梁多为现场安装拼接，宜按简支梁设计，若每节之间能按型钢截面 等强焊接，则可按连续熟设计
9.3.2土钉墙支护形式除普通土钉墙支护外，还考虑了土钉墙与 预应力锚杆、超前微型桩或水泥搅拌桩（墙）相结合的复合支护，以 及上部为土钉墙或土钉墙与预应力锚杆复合支护、下部为桩（墙） 错锚的联合支护。预应力锚杆同土钉相比，具有较强的错固作用，能 更好控制地层变形。超前微型桩在开挖前沿坑边设置，对于自立 性较差的松散土层或直立边坡可起到超前支护作用，避免土钉施 工过程中的边坡局部失稳和塌，并在开挖过程中起到控制基坑 变形的作用。故对深度较大或周边环境对变形限制较为严格的基 ，建议增设预应力铺杆或超前微型桩与土钉相结合形成复合士 钉支护。在高水位、软土地层中，即使一次开挖深度仅相当于一般 土钉支护的排距，在开挖过程中也会发生较大的变形。对这种地 层，建议在开挖前先沿拟开挖基坑的边沿施作水泥搅拌桩，相邻桩 与桩相割，形成连续的水泥搅拌墙。之后再逐层开挖，并施作土 钉，形成水泥揽拌增与土钉相结合的复合支护。这单的水泥规拌 墙，具有超前支护的作用，同时又有止水幕的作用。但是，无论 土钉墙还是复合土钉墙支护，同桩（墙）一锚（撑)支护相比，仍属于 柔性支护。因此，对变形限制很严格或深度很大的基坑不应采用， 本条文根据近年来的工程经验及教训做出了相应的规定。 9.3.3土钉和锚杆对水的作用甚为敏感。坑深范围内地层中地 下水的存在，除增加支护体系所受荷载之外，还会显著降低土与土 钉或锚杆锚固段间的摩阻力，从而大幅度降低支护体系的安全性。 土钉墙支护中的喷射混凝土面层，其止水效果一般较差。当面层 后面土体中水量较大时，会发生渗漏，影响施工，且水的渗流还因 其对土体的渗透力而降低坑壁的稳定性。基于这些考虑，当坑深 201，
意采用能够反映土体在开挖条件下变形特点的本构模型，采用合 理可靠的模型参数，大体模拟施工的顺序进行计算。对计算结果 要结合概念分析及工程经验综合进行判断。 9.3.10实际工程中发现，在较差地层中采用土钉支护的基坑，虽 然已满足前面的整体稳定验算，但还有可能出现坑底土体被坑周 土体压挤隆起，坑边土体严重下沉的情况。为此规定在整体稳定 验算之外，还要进行坑底地层的承载力验算。 9.3.11一般来说，土钉支护最不利的工况是开挖到坑底而最下 一排土钉尚未施做的情况。但对于坑深范围有软夹层或其他一些 较复杂的情况，最不利工况也可能发生在开挖到中间某一深度时， 因此建议对各个不同施工阶段进行验算。 9.3.12这里采用的整体稳定验算方法仍是在简单条分法基础上 加人土钉、锚杆、超前微型桩及水泥搅拌桩（墙)的作用来计算整体 稳定安全系数，计算时要假定多个可能的不同滑移面进行计算，最 后取最小的一个作为支护体系最可能的安全系数值。对于一般较 陡的坑壁，滑移面一般过坑壁坡脚。但当坑底存在较软土层时，滑 移面也可能穿过坡脚下方。安全系数需满足的值与这里所采用的 计算方法是对应的，如采用其他计算方法，则安全系数应满足的值 应根据所采用的计算方法有所调整。这里的破坏滑移面假定为圆 形。但在复杂地层条件下，滑移面可能与圆形差异较大，计算给出 的安全系数会有较大误差。此时采用数值方法进行更为细致的计 算分析，并结合工程经验对支护体系的稳定性作出判断。考虑到 土钉的被动受力特征，只有当土体变形土钉力才发挥作用，这个力 随变形的增加而增大，作用于滑移面处的力是不确定的。因而，在 进行土钉或其与预应力错杆复合的支护整体稳定验算时，土钉拉 力的法相分量应作折减处理，土钉拉力的切向分量也不能作为减 小的下滑力处理。 9.3.16当复合土钉支护采用水泥搅拌桩（）及超前微型桩时 土钉支护体系整体稳定验算可以考水泥搅拌桩（墙)以及滑移面
以下超前微桩的抗力作用。对水泥搅拌桩(墙)考虑其抗剪强度 超前微桩考虑其在开挖面以下的水平抗力。 单根超前微桩的等效抗力标准值Q。可采用如下方法计算：
Q,=min(Q,Q.) Q,=tpA, Q.=(epb,ead)l, l,=min(2l,l,) =min(d+2l./3,S,
前），由于微桩的截面刚度较小，较大长度的嵌固段并不能全部发 挥作用，这里经计算对比建议取2倍微桩特征长度范围内的土体 抗力。如此计算给出的微桩等效抗力与微桩截面抗剪强度之比大 致在0.1～0.4的范围内，这与现行国家标准《复合土钉墙基坑支 护技术规范》GB50739中根据大量实际工程反算的折减系数接 近，但这里的方法对给定参数都可以由计算给出确定的值，而不需 要在所建议范围内凭经验取值。 9.3.18水泥搅拌桩(墙)应有足够的嵌深以满足坑底抗隆起与抗 渗透破坏的要求。 9.3.20、9.3.21喷射混凝土面层是将土钉拉力传给附近坡面，防 止雨水侵人土体、防止坡面局部脱落从而保证坡面稳定的重要部 件，因此保证面层的强度、厚度以及面层与土钉端头的可靠连接是 很重要的。 9.3.22土钉支护基坑的排水系统，项部可设置排水沟或散水坡。 如设置排水沟宜用混凝土浇筑，以防基坑变形引起开裂产生渗透。 底部排水沟宜离开坡脚一定距离，以免冲刷、浸泡坡脚，危及边坡 的稳定性
(1) (2) (4% (5)
部分作为施工期间的质量监督，另一部分作为施工成果的质量验 收检验，即土钉支护和喷混凝土强度、厚度等检验。土钉拉拔试验 的目的是对注浆质量及效果进行检验，拉拨试验值由设计单位根 据地层情况和施工工艺提出。
10基础与混凝土坝的锚固
10基础与混凝士坝的锚固
Ⅱ承受倾覆力矩的基础锚固 10.1.4、10.1.5承受倾覆力矩的高耸结构的基础锚固，锚杆在水 平荷载作用主要承受拨力，本条对锚杆拨力的计算公式与高算结 构设计规范及地基基础设计规范是相同的，本条规定与上述规范 规定的不同点，是基础错杆采用预应力锚杆，因为只有这样，才能 将锚杆应承受的拨力传递给地基深部的稳定地层，才能显著改善 错杆灌浆体的抗裂性，并实现良好的杆体防护措施，提高锚杆的耐 久性，才能有效地检验锚杆的质量和承载力，从而保证基础错固工 程的长期稳定性。同时基础锚固地层并非一定要是岩层，非软土 地层也可用于基础铺固地层，
[0.2混凝士坝的锚固
10.2.1早在1934年，阿尔及利亚的舍尔法重力坝加高3.0m的 工程中，就成功地采用承载力为10MN的预应力锚杆，使用至今 未见大坝错固失败的记录。对于重力坝或连拱坝，无论是新坝建 造或旧坝加固加高，采用预应力锚杆将坝与基岩紧紧地错固在一 起，就可以显著减少坝体重量，从而大大降低工程费用。例如苏格 兰一座高22m的Allt一na一Lairige重力坝上由于使用了锚固技 术，使混凝土用量减少了50%，施工费用降低17%。法国在 St.Michel地区新建的连拱坝工程中，使用了锚固技术，结果平均 每吨锚固材料（钢材）能节省340m"混凝土，使总工程费用降低了 20%左右。我国石家庄市碳石沟高32m的混凝土重力坝使用锚 固技术节省混凝土量37%，节约工程造价30% ·207
在国外，在混凝土重力坝与拱坝工程中预应力错固技术已获 得广泛发展，北美在过去40多年里，有314座加高、加固和新建的 混凝土坝采用预应力锚固技术；在澳大利亚，从20世纪80年代末 至90年代初，就有10多座混凝土坝采用承载力高达13.5MN～ 16.5MN的预应力错杆错固，均收到了显著的技术经济效果。在 国内，预应力锚杆主要用于混凝土坝的坝基处理，石泉大坝加固及 新建的石家庄高32m的混凝土坝所采用的预应力锚杆是用于消 除坝体拉应力及增大坝体的抗倾覆力矩的。总体而言，我国对混 凝土坝锚固技术的研究与应用力度，与国外相比均有不小的差距。 本节规定内容对推动我国混凝土坝锚固工程的发展是有积极作用 的。 10.2.3为提高沿坝基面的抗滑力，采用垂直于坝基面的预应力 铺杆的混土项，其抗滑稳定计算，主要参考混凝土重力项设计 规范》SL319一2005关于坝体抗滑稳定的相关计算公式。在核算 坝基面滑动条件时，将锚杆的设计拉力作用于滑动面的法向分量 分别引人按抗剪断强度计算或按抗剪强度的计算公式中。 10.2.6在我国水利水电工程中，由于坝基存在软弱结构面或坝 基者体软弱破碎，为提高项基抗滑稳定性，漫湾，海甸峡、长灌、景 洪、沙滩、李家峡和小湾等新建的重力坝与拱坝工程中，分别采用 1800kN～6000kN级的锚固技术处理沿坝基面抗滑动间题，均获 得良好的稳定效果。 用预应力锚杆处理坝基稳定的工程实践，还表明锚固后的大 项，能大幅度提高项体的抗震稳定性。如四川砂牌水电站处于地 囊基本烈度为7度的区域，该枢纽工程主要由碾压混凝土拱坝、右 岸两条泄洪洞及右岸发电引水隧洞、发电厂房等建筑物组成。沙 牌拱坝两岸坝肩抗力体单薄，采用预应力错锚索加固，坝肩开挖边坡 采用系统喷锚支护。四川汶川大地震发生时，大坝运行水位在正 常蓄水位附件。震后检查发现，坝肩岩体及边坡均未震损，坝肩及 边坡稳定，有效地保证了大坝的安全。而工程边坡附近的自然边
坡，出现了多处跨塌。意大利瓦伊昂（Vajont)）拱坝坝高262m， 1962年建成，坝肩采用预应力锚索加固。1963年10月9日晚，当 水库蓄水至254m时，由地震引发大规模库岸滑坡。滑坡体积约 2.7亿m~3.0亿m，速度为28m/s，历时仅20s。水库中有 5000万m的水被挤出，激起250m高的巨大水浪，高150m的洪 波溢过坝顶。大坝本身承受了大约8倍的超载而安然无，坝肩 岩体也没有发生破坏。事后经检查，有92%的预应力锚杆处于正 常工作状态，其余8%的错杆，在略加处理后仍可继续使用，在采 用预应力锚固后具有良好的抗震性能。总之，地震烈度在7度或 7度以上，采用在坝肩抗力体上设置预应力锚杆对提高拱坝的抗 囊性是十分有效的。 10.2.10位于坝基岩体中的预应力锚杆的错锚固段在垂直方向错 开1/2错固段长度布设，有利于缓减锚固段周边岩体的应力集中 现象，减少锚杆的变变形，也有利于避免因群错效应引起的错杆 预应力损失。国外大量的大坝错固工程均采用这种方式布设预应 力锚杆，获得良好效果
10.3基础与混土坝铺杆的施工、试验与监测
预应力锚杆是否处于安全状态，若发现错杆预应力损失量已达到 本规范13.5.1条的规定时，应及时采取补偿张拉方式，使错杆预 应力值变化保持在规范规定的范围内，
1.1.1、11.1.2随着城市建设的发展，地下空间的开发越来越得 到重视，包括地下车库、地下商城等；大跨度空间结构，如大型公共 建筑及体育场馆等，存在大面积区域与地下水浮力的平衡间题；特 别是高层群体建筑普遍采用整体裙房或纯地下结构，地下室埋深 也越来越深。区域地下水的变化也是重要的影响因素，如南水北 调、三峡水库等大型水利工程的建设将改变地下水分布形态，在地 下水作用下，地下结构的抗浮问题越来越突出。目前存在的问题 是，地下水浮力的确定以及地下结构的抗浮计算缺乏统一的认识， 现有的规范也不够明确，给抗浮设计带来一定的困难。也有一些 工程出现了地下室上浮等事故。在抗浮方法上主要以压重法为 主，近年来抗浮桩的应用也越来越多，但抗浮桩的裂缝控制及耐久 性设计，抗浮桩与基础的协调变形等问题并没有得到应有的重视。 采用抗浮错杆是一种有效的技术手段，抗浮铺杆具有良好的地层 适应性，易于施工，错杆布置非常灵活，锚固效率高，由于其单向受 力特点，抗拔力及预应力易于控制，有利于建筑结构的应力与变形 协调，减少结构造价，在许多条件下优于压重和抗浮桩方案。但 是，由于抗浮锚杆的工作环境和受力特点，全长粘结型锚杆受拉后 杆体周围的灌浆体开裂，使钢筋或钢绞线筋体极易受到地下水侵 蚀，直接影响其耐久性；同时抗浮锚杆与底板的节点对防水体系也 能成为薄坏节。 11.1.3预应力锚杆通过锚具锚固在混凝土底板上，控制抗浮变 形的能力较强，特别是压力型或压力分散型锚杆，杆体采用无粘结 钢绞线，有油脂、聚氯乙烯护套保护，浆体受压，不易开裂，可形成 ·211·
多层防离保护，有效解决了锚杆的耐久性问题，作为抗浮锚杆是非 常适宣的。压力分散型错杆摩阻应力峰值较低，荷载分布较均匀， 能有效发挥错固长度范围内的地层强度，从而使单位长度锚固段 的抗拨力得以显著提高。国内已有大量工程应用，如首都机场停 车楼和厦门碧湖花园抗浮等工程。压力或压力分散型抗浮锚杆的 计算方法和结构构造具有特殊性，张拉、试验及检测方法有别于拉 力型错杆，其张拉锁定可按本规范附录C推荐的张拉方法进行张 拉锁定。 北京新保利大厦工程采用压力分散型抗浮锚杆技术，并首次 在国内采用等荷载同步张拉的试验检测技术。 非预应力型抗浮错杆由于不能施加预应力，是一种被动抗力 型错杆，控制变形能力和防腐性能差。一般可用于岩石中及对抗 浮承载力要求不高的情况。但非预应力抗浮锚杆杆体宜采用锚杆 底端有承载体、筋体外包防护层的错杆结构。锚杆头部直接浇筑 在混凝土底板内，防水较为简单。
11.2抗浮预应力锚杆设计
11.2.1对稳定水位作用下的透水性地层，地下水浮力无疑应按 理论静水压力计算；但由于地下水的补给和地层渗透性的不同，实 际地下水压力般不同于静水压力，可能会低于静水压力值。因 此对基底具有定厚度的弱透水性地层，以及采用排水抗浮方式 时，可根据渗流计算确定，或根据当地经验，对水压力值作适当折 减。对建筑物地基而言，分层地下水情况比较常见，如北京地区 般对分层水采用等效设防水位的概念，即首先应对建筑物使用期 内，各层地下水的最高水位进行预测，通过渗流分析得到水压力分 布形态，得到基底深度处的上浮力，将基底的上浮力等效为静水压 力时的水位值，即得到等效设防水位。因此等效设防水位不是定 值，而是随基底埋深的不同而改变。设计水压力值能否折减还有 个重要前提条件，即地下室外墙回填土的透水性，如回填土的透 212
水性高，将形成上下土层的连通水路，从而改变地下水的分布规 律，这时地下水浮力采用静水压力计算是比较合理的。 地下水浮力是一种特殊的荷载，简单地套用永久荷载（恒荷）， 或可变荷载和偶然荷载的分项系数均比较困难。《建筑结构荷载 规范》GB50009一2012未给出地下水的荷载分项系数，规定永久 荷载当其效应对结构有利时，其分项系数取1.0，对结构的倾覆、 滑移或漂浮验算，应按有关结构设计规范采用。表11为国内外几 个规范的分项系数的取值
表11水压力与恒荷的分项系数
由于抗浮计算采用静水压力，参考国内外规范，地下水荷载分 项系数采用1.0比较适宜。抗浮验算的永久荷载分项系数，不同 的规范一般规定为0.9～~1.0（表11)。 地下水浮力可抵消部分上部荷载，但考虑到地下水位及水压 力的不稳定，地基承载力验算时一般不考虑水浮力的作用。对片 基础，基础底板的受力计算若采用倒楼盖法，地基反力均匀布 置，由于地基反力与水浮力之和与结构荷载的平衡关系，水浮力的 取值对底板受力计算的影响不大，仅与结构柱荷载和底板自重有 关。但采用弹性地基计算时，水浮力的响较大，不考虑水浮力作 用是偏于安全的。 11.2.3锚杆自由段长度的要求，一方面是为了保证整体稳定 要求，另一方面是防止锚头的微小位移引起的预应力的急剧变 化。 11.2.4国内有关规范中，抗浮稳定验算一般采用单一安全系数 安全系数一般取1.0～1.2。
11.2.6锁定工作宜在主体结构施加一定荷载后进行，以减少建 筑物荷载作用下基础沉降变形对抗浮错杆拉力的松弛效应，如必 要应根据实测进行补张拉
12.1预应力铺杆试验
微就 12.1.2锚杆试验的最大试验荷载应按杆体的最大容许拉力值进 行控制，是不允许杆体出现破坏而危及试验人员安全，二是防止 试验结果中混入杆体自身的非线性变形量。 Ⅱ基本试验 12.1.7本条所指的地层条件是指整个工程的地层条件基本相同 或相似的情况，基本试验可只做不少于3根的一组试验，若地层性 态相差较大，则应根据情况，增做一组或多组基本试验。为了明确 地获得错杆注浆体与地层间的极限粘结强度数据，可适当增加试 验铺杆的杆体的截面积。 12.1.9荷载分散型错杆基本试验推荐采用并联千斤顶组加荷方 式，当某一个单元锚杆首先出现破坏时，则该单元铺杆的前一级荷 载可用作确定锚杆的极限承载力。 荷载分散型错杆包括压力分散型锚杆和拉力分散型锚杆，由 于其良好的工作特性，是近年来应用日益广泛的锚杆类型。但由 于其单元错锚杆的长度不等，若采用常规的整体张拉加荷方法进行 基本试验势必造成每个单元锚杆受力不等，为此中新天津生态城太阳能热水系统建筑一体化设计导则.pdf，为使其在拉力设 计值或预计最大的试验荷载条件下，各单元锚杆受力相等，必须改 变锚杆的张拉方式。目前，该类型锚杆的张拉有三种方法：一种是 采用多个千斤顶并联或千斤项组完成锚杆张拉试验；另种方式 是对每个单元锚杆单独进行常规锚杆张拉，锚杆的试验成果由若 于个单元锚杆的试验资料组成；第三种方式是采用补偿张拉方式： 该方式是按预计最大拉力值（基本试验)或拉力设计值（验收试验） ·215·
下客单元错杆受力相等的原则，确定各单元锚杆的起始荷载，依次 对单元错杆（由锚杆底端的单元锚杆开始）预张拉，然后按常规试 验方法进行试验（详见本规范附录C)。当其中某个单元锚杆破坏 即视为错杆破坏。
粘结长度理论弹性长度伸长值的110%和90%。 根据预应力锚杆实测的弹性变形与理论计算的弹性变形进行 比较可以评价工程错杆的质量和性能。当实测的错杆弹性伸长偏 离本条规定的上限值，并远大于自由段长度理论计算的弹性变形 时，表明错固体产生了明显的塑性变形或拉力型锚杆预应力筋与 灌浆体之闻的粘结破坏或压力型锚杆承压板（承载体）附近的灌浆 体被压坏；当实测的锚杆弹性变形偏离本条规定的下限值，并远小 于自由段长度理论计算的弹性变形时，表明自由段预应力筋的非 粘结长度不符合设计要求，这就意味着部分错固段长度位于滑移 区或破坏区内，实测得到的有效抗拔力是不真实的，其后期预应力 损失也会较大.错固效果较差。
12.2喷射混凝士试验
型内，不能真实地反映工程现场喷射混凝土的密实状况。因此本 条规定喷射混凝土强度试验应采取在喷射混凝土试验板上切割或 钻芯成型的试件。 关于喷射混凝土抗压强度标准试块制作方法在附录K中已 作出详细的规定，其中规定喷射混凝土板件周边120mm范围内 的混凝土不得用作试件，就是针对受到模型周边的约束，致使回弹 物无法溢出而被裹人硬化混凝土中的那部分质地疏松的混凝土必 须被舍弃而提出的，
14工程质量检验与验收
14.2质量检验与验收标准
14.2.2预应力错杆的受拉承载力检验由锚杆的验收试验确定结 果2017浙J59：建筑刚性防水构造(一).pdf，喷射混凝土的强度检验按本规范13章进行。 14.2.3当对锚杆或喷射混凝土的性能有特殊要求时，可增加质 量检验项目及其验收标准