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CECS_22：2005_岩土锚杆(索)技术规程

7.3.1锚杆锚固体的抗拨安全系数是锚杆极限抗拔力与锚杆设 计拉力值（工作荷载）的比值。锚杆的抗拨安全系数取决于锚杆的 使用年限、使用条件、结构设计中的不稳定因素和风险性。根据国 内外锚杆标准所采用的锚杆抗拨安全系数（表3）和多年来我国岩 土锚固工程的使用效果和安全状态，本条规定的铺杆抗拔安全系 数仍与我国现行国家标《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB 50086和中国工程建设标推化协会标准《土层锚杆设计与施工规 范》CECS22：90的规定保持一致，未作修改。

表3岩士锚杆的抗拨安全系数

7.3.2当锚杆杆体工作应力水平天于杆体抗拉强度的60%时T／CSCS030-2022 钢结构菱镁水泥防火装饰一体化板.pdf， 会出现较大的应力松弛，也易在高拉应力作用下引起筋体的应力 腐蚀。此外，当由多根钢绞线组成的杆体受力时，各钢绞线的受力 往往是不均等的。鉴于上述原因，本条规定采用钢绞线、精轧螺纹 钢筋作杆体时，其抗拉安全系数应不小于1.8（永久锚杆）和1.6 （临时锚杆）。当采用HRB400级或HRB335级钢筋作杆体时，由 于该类钢筋受荷达到抗拉强度标准值后，还有较大的强度储备才 会出现破坏，故可采用较小的抗拉安全系数，即杆体抗拉安全系数

7.4杆体和锚固体裁面

载力计算公式。应当说明，锚杆锚固段注浆体是在有侧限条件下 工作的。无侧限注浆体的抗压强度只适用于基本质量保证，远不 能反映现场注浆体的实际强度。英国A.D.Barley等人所进行的 模拟注浆柱在密实至很密实砂或软弱岩体的侧限环境中媚荷试验 表明，无侧限状态下抗压强度仅为40~~70MPa的注浆体，在有侧 限条件下达到了200800MPa的压应力。有侧限的注浆体的抗 压强度增大系数”与注浆体周边的岩土弹模有关，应通过试验确 定。

型的岩石与注浆体间的极限粘终

注：本表摘自美国PTI1996年制定的岩层与土体预应力锚杆的建议》。

麦6典型的注 粘结应力

7.5.2、7.5.3大量的试验资料表明，锚杆受力时，沿锚固段全长 的粘结应力分布是很不均勾的。特别当采用较长的锚固段时，受 荷初期，粘结应力峰值在临近自由段处，而锚固段下端的相当长度 上，则不出现粘结应力。随着荷载增大，粘结应力峰值向错固段根 部转移,但其前方的粘结应力则显著下降。当荷载进一步增大,粘

结应力峰值传递到接近锚固段根部，在锚固段前部较长的范围内， 粘结应力值进一步下降，甚至趋近于零（图3）。由此可知，能有效 发挥锚固作用的粘结应力分布长度是有一定限度的。也就是说， 平均粘结应力随着锚固段长度的增加面减小

图3集中拉力型锚杆粘结应力沿锚固段的分布

(b)与地层的粘结长度(m）

第7.5.2条提出了在确定锚固长度时：应考感锚固长度对粘 结强度的影响。目前，影响系数中带经试验确定。当无试验资料 时，值建议暂按表7.5.2取用。表7.5.2是综合国内外一些工 程锚杆粘结强度（表面摩阻力）的实测结果得出的。图4为德国 ostermays于1974年收集到的在粘土中随锚固段长度变化的表 面摩阻力变化。 英国A.DBarley通过粘土中6l根锚杆的实验，经分析整理 后，综合考虑了粘结系数以及有效锚固长度随固定长度增加而降 低的影响，得出了伦敦极硬粘土中锚杆锚固长度与综合有效因子 （）的关系曲邮线（图5）。 图5表明，当使用短的（2.5~~3.5m）锚固长度时，有效因子为 0.95～1.0，几乎能完全调动粘土的抗剪强度。此后，随者固长 度的增加，综合有效因子f。急剧下降。当使用很狼长的（25m）的锚 固长度时，锚固长度的有效因子仅为0.25。

告士中锚杆锚固长度与综合有效日

匕京昆仑公寓基坑罐固工程中，曾对粘质粉土、粉质粘王中 固长度锚杆的粘结强度进行测定，其结果列于表7。

表 7不固错固长度对地医与注浆体间粘结强度的素

从锚杆荷载传递机制出发，国内外普遍认为，当锚杆锚固长度 超过一定值（与岩土介质的弹模有关）后，锚杆承载力的提高极为 有限，甚至可忽略不计，因而国外的一些锚杆规范均规定了适宜的 锚固段长度（表8）。本条对锚杆锚固段长度的限制，基本上与国 外相关标准的规定一致或接近。

表 8国外描杆规程规定的错杆错固段长度

7.6.2若锚杆自由段长度过短，则对锚杆施加初始预应力后，锚 杆的弹性位移较小，一且锚头出现松动等情况，可能会造成较大的 预应力损失，故本条规定，锚杆的自由段长度不应小于5.0m。在 下列情况下，往往需要更长的自由段长度： 锚固段穿人临界破裂面至少1.5m； ·将锚固段选在合适的地层内； ·保证锚杆、被锚固结构物和地层的稳定性。

7.9.2．基坑工程特别是软土中的深基坑工程，常采用预应力锚杆背 拉护坡桩（墙）的支护结构。护坡桩墙结构常发生一定量的位移。护 坡桩墙的位移必然进一一步张拉锚杆，导致锚杆初始预应力上升， 天津某深10m的基坑工程，当地下连续墙项端位移达6~~9cm时 测得的锚杆应力增高值竞为初始预应力值的35%~~50%。因而 本条规定，在容许地层和被锚固结构产生一定变形的工程，锚杆初 始预应力值（锁定拉力）宜为错杆拉力设计值的0.75~0.90倍：

1单排锚杆支撑时内部稳定性验算（Kranz法）。 采用Kranz法如图6所示。由锚固体中心c向挡士结构下端 假设支点b连成一条直线，并假设线为深部滑动线，再通过 点垂直向上作直线cd，这样abcd块体上除作用有自重w外，还作 用有 E。E, 和 Q。当块体处于平衡状态时,可利用力多边形求得

图6锚杆沿深层滑动面稳定性验算

锚杆承受的最大拉力Rx，其水平分力与设计水平力之比为安全 系数。一般应确保该安全系数为1.2~～1.5。 锚杆最大拉力的水平分力Rb，mx也可根据图7所示的力平衡 关系按下式求得（砂地层时，C三0)：

中 深层滑动线上的土重： 挡土结构上端至挡土结构假设支点间所受的主动士 压力： Ei一 假设的锚固壁面上所受的主动土压力； 土的内摩擦角 8 深层滑动线的倾角； 一一墙与土间的内摩擦角； 锚杆倾角

图7力多边形几何关系

.2多排锚杆支撑时内部稳定性验算（Kranz)法。 如图8所示，上排锚杆锚固体在下排锚杆锚固体滑动楔体的 外侧，滑动面c的倾角比下排锚杆滑动面f的倾角大（>）。 此时，安全系数可由下式求得：

Rh(be) ,max Pot2h) Rh(be) ,max Fblc Po(1h) + Pa(2h) Rh(bD.max Fbf ,>p E R e 百 i>2 b

8.1.1锚杆的施工具有很强的隐蔽性科学、合理、有序地组织锚 杆施工，对确保锚固工程的质量影响大，因此，锚杆施工前应充 分核对设计条件、地层条件、环境条件，制定详细的施工组织设 计。施工组织设计应对锚杆施工的主要环节（钻孔，杆体制作、 存储及安放，注浆，张拉与锁定）有明确的技术要求，确定施工方 法、施工材料、施工机械、施工程序、质量管理、进度计划、安全管 理等事项。

计。施工组织设计应对锚杆施工的主要环节（钻孔，杆体制作、 存储及安放，注浆，张拉与锁定）有明确的技术要求，确定施工方 法、施工材料、施工机械、施工程序、质量管理、进度计划、安全管 理等事项。 8.1.2为确保锚杆的质量，在施工前一定要对锚杆原材料和施工 设备的主要性能指标进行检查，包括水泥、杆体、锚具，防腐等材 料，并按本规程第5章要求采样检查其力学性能，当发现与设计要 求不符时，应及时采取补救措施或进行更换调整。 8.1.3为保证锚固段浆体的质量，在裂隙发育、空贯通以及存 在渗流和承压水的岩层中施工锚杆时，应对锚固段周边孔壁进行 不透水性试验，其主要目的是防止浆液流失。参考奥地利锚杆规 范（B一4455）和我国《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SI 62一94规定的锚固段地层固结注浆标准，本条规定，在0.2~0.4 MPa压力下，锚固段全长在10min内渗水率超过0.0lm/mir 时，应进行固结注浆，或采取其他措施。

理等事项 8.1.2为确保锚杆的质量，在施工前一定要对锚杆原材料和施工 设备的主要性能指标进行检查，包括水泥、杆体、锚具，防腐等材 料，并按本规程第5章要求采样检查其力学性能，当发现与设计要 求不符时，应及时采取补救措施或进行更换调整。

8.1.2为确保锚杆的质量，在施工前一定要对锚杆原材米

8，1.3为保证锚固段浆体的质重，在裂隙发背、空洞贯通以及存 在渗流和承压水的岩层中施工锚杆时，应对锚固段周边孔壁进行 不透水性试验，其主要目的是防止浆液流失。参考奥地利锚杆规 范（B一4455）和我国《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL 62一94规定的锚固段地层固结注浆标准，本条规定，在0.2~0.4 MPa压力下，锚固段全长在10min内渗水率超过0，0lm/mir 时，应进行固结注浆，或采取其他措施。

8.2.2套管护壁钻孔是指必须采用套管跟进护壁的钻孔方式， 套管护壁钻孔对钻孔周边扰动小，可有效防止钻孔时的塌孔现象， 有利于保证注浆饱满度和注浆质量，提高孔壁地层与注浆体的粘

结强度。因而本条规定，在不稳定地层或地层扰动会 失，危及邻近构筑物安全使用时，应采用套管护壁钻孔

失，危及邻近构筑物安全使用时，应采用套管护壁钻孔。 8.2.3由于压力分散型和可重复高压注浆型锚杆构造特殊，不容 许钻孔时泥砂，石屑残留于钻孔内，因面在土层中施工这两种锚杆 时，应采用套管护壁钻孔。当成孔质量较高，洗孔干净时，也可采 用无套管护壁钻孔。

8.3.1规范锚杆杆体的制作、存储及安放，是为了保证锚杆杆体 的加工满足锚杆使用功能和防腐要求。 8.3.2本条规定钢筋锚杆的制作应预先调直、除油、除锈，是为了 满足钢筋与注浆材料的有效粘结。钢筋接长可采用对接、锥螺纹 莲接、双面焊接，精轧螺纹钢筋和中空筋材的接长必须采用等强度 连接器。沿杆体轴线方向设置对中支架，主要是为了使杆体处于 钻孔中心，并保证杆体保护层厚度满足设计要求。

连接器。沿杆体轴线方向设置对中支架，主要是为了使杆体处于 钻孔中心，并保证杆体保护层厚度满足设计要求。 8..3.3钢丝，钢绞线长度应尽量相同，以满足杆体中每根钢丝，钢 绞线受力均勾的要求。由钢丝、钢绞线组成的锚杆杆体通常在平 台上组装，以有利于每根钢丝、钢绞线按一定规律平直排列。

绞线受力均匀的要求。由钢丝、钢绞线组成的锚杆杆体通常在平 台上组装，以有利于每根钢丝、钢绞线按一定规律平直排列。

分散型锚杆的单元锚杆的端部可采用高分子聚酯纤维增强模塑料 承载体或钢板承载体。采用高分子聚酯纤维增强模塑料承载体 时，无粘结钢绞线通常绕承载体弯曲成U形，采用钢板承载体通 常采用锚板和挤压锚固件。

5对永久性锚杆镭头与锚杆自由段间的空隙必须进行补 是便自由段杆体有效防腐。已有的调查结果显示，锚头 自由段1.0m处）的杆体是腐蚀多发区。

小，所需的浆液宜为水灰比较大的纯水泥浆。根据已有工程经验， 本条规定压注浆应在一次注浆后当水泥结石体强度送到5.0 MPa时进行，强度过高或过低都难以实现高压劈裂注浆。

8.5.1锚杆张拉和锁定是锚杆施工的最后一道工序，也是检验锚 杆性能最直观的方式。对张拉预紧、锚具的选型等方面进行控制 可满足锚杆张拉的要求。正式张拉前，取0.1~0.2倍设计拉力值 对各钢绞线预紧十分重要，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。

8.5.2锚杆超张拉是为了补偿张拉时锚夹片回缩引起的预应力

杆耗锁定后预应力变化·一般不应超冠锚赶设计拉力值的 10%。超出此范围时，为了满足设计要求的性能，必须采取措施进 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土锚工程为例，在次张拉后5d 内，锚杆预应力值由526kN降至461kN,预应力摄失达12.4%

随后补偿张拉至545kN，补偿张拉后7d内预应力值降至520kN 仅摄失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，锚头应设计成可进行补偿张拉的型式，雨不能用混凝土封 死。 8.5.3荷载分散型锚杆的张拉锁定有两种方式，即等荷载张拉和 等位移张拉。通常采取等荷载张拉方式。以由四个单元锚杆组成 的压力分散型锚杆为例，该锚杆具有4个单元锚杆。具体的等荷 载张拉工艺如下： 1荷载、位移计算。： （1)每个单元锚杆所受的拉力P，由下式计算：

式中Pa锚杆拉力设计值（N)； n一一单元锚杆数量（个）， （2）每个单元锚杆的弹性位移量（mm），由下式计算

式中L: 每个单元锚杆的长度（mm）； E一 钢绞线的弹性模量（N/mm²） A一每个单元锚杆钢绞线的截面积（mm） （3)各单元锚杆的预加荷载P，由下式计算：

2张拉步骤。 （1）将张拉工具锚夹片安装在第一单元锚杆的钢绞线上，张拉 至张拉管理图上荷载P2（图9、图10）。 （2）在张拉工具锚夹片仍安装在第一单元锚杆钢绞线的基础

上，将张拉工具锚夹片安装在第二单元锚杆的钢绞线上，继续张拉 至张拉管理图上荷载P3； （3）在张拉工具锚夹片仍安装在第、二单元锚杆钢绞线的基 础上，将张拉工具锚夹片安装在第三单元锚杆的钢绞线上，继续张 拉至张拉管理图上荷载P43 （4）在张拉工具锚夹片仍安装在第一、二、三单元锚杆钢绞线 的基础上，将张拉工具锚杆的钢绞线上，继续张拉至张拉管理图上 的组合张荷载P姐： （5）各单元锚杆组合张拉至设计拉力值或锁定拉力值。

图9荷载裁分散型铺杆长度示葱

9.1,1锚杆试验的主要目的是确定锚固体与岩土体的摩阻强度 和验证锚杆设计参数和施工工艺的合理性，因而锚杆的破坏应控 制在锚固体与岩土体间。本条规定是为了避免锚杆的破坏由预应 力筋极限拉力不足引起。通常，预应力筋的设计是可控因素，视具 体试验目的不同，可适当增加预应力筋的截面面积。 9.1.2锚杆试验一般采用油压表读数或专用测力计计量荷载，采 用百分表、千分表或位移传感器计量位移，采用秒表记录时间。所 选用计量仪器的精度，必须满足试验要求。 9.1.3锚杆试验和加荷装置一般采用电动高压油泵和空心干 斤顶，加荷装置的额定压力和精度应满足试验要求和保证安 全。 9.1.4荷载分散型锚杆包括压力分散型锚杆和拉力分散型锚杆， 是近年来工程应用日趋增多的锚杆类型。由于其单元锚杆的自由 段长度不同，在相同荷载作用下，各个单元锚杆的位移不同，来用 常规的试验方法是不适宜的。 目前，该类型锚杆的试验有两种方法：①对每个单元锚杆单独 进行常规锚杆试验，锚杆的试验结果由若干个单元锚杆的试验资 料组成，在条件许可的情况下，采用多个同步干斤顶完成锚杆试 验。②在设计拉力条件下，计算由单元锚杆在相同荷载作用下因 自由段长度不等引起的弹性伸长差，依次对各个单元锚杆（从自由 段长度最大的）进行预先张拉以消除上述影响，然后按常规试验方 法进行试验（详见第8.5.3条说明）。北京中国银行总行大厦深基 坑支护工程、日本KTB工法都是按此方法进行锚杆试验的。

9.1.1锚杆试验的主要目的是确定锚固体与岩土体的摩阻强度 和验证锚杆设计参数和施工工艺的合理性，因而锚杆的破坏应控 制在锚固体与岩土体间。本条规定是为了避免锚杆的破坏由预应 力筋极限拉力不足引起。通常，预应力筋的设计是可控因素，视具 体试验自的不同,可适当增加预应力筋的截面面积

9.2.1锚杆基本试验是锚杆性能的全面试验，目的是确定锚杆 的极限承载力和锚杆参数的合理性，为锚杆设计、施工提供依 据。新型锚杆或已有锚杆用于未曾应用过的地层时，由于没有 任何可参考或借鉴的资料，规定均应进行基本试验。只有用于 有较多锚杆特性资料或锚固经验的地层时，才可以不做基本试 验。 9.2.2鉴于岩土层条件的多变性，为了准确地确定锚杆的极限承 载力，本条对试验锚杆的数量以及结构参数和施工工艺作了规定 但需指出，这是对同一种地层面言的，若同一工程有不同的地层条 件，则应相应的增加基本试验锚杆组数。美国、德国、英国有关标 推规定的错杆基本试验数量为3根，

验。 9.2.2鉴于岩土层条件的多变性，为了准确地确定锚杆的极限承 载力，本条对试验锚杆的数量以及结构参数和施工工艺作了规定 但需指出，这是对同一种地层面言的，若同一工程有不同的地层条 件，则应相应的增加基本试验锚杆组数。美国、德国、英国有关标 推规定的锚杆基本试验数量为3根。 #虹力尚

级荷载作用下的弹性位移和塑性位移，以判断锚杆参数的合理性 和确定锚杆的极限拉力。国外有关规范规定的锚杆基本试验加荷 等级与观测时间见表 9、表10和表11

表9各国基本试验分级加荷数值

11德国DIN4125永大锚杆基本试验荷载分级和观测时间

主：P一铺杆预应力筋的癌服强度；在每级加荷后，荷载应退至初始荷载

9.2.4锚杆破坏指锚固体与周围岩土体发生不容许的 或锚杆杆体破坏等，锚杆丧失承载力的现象。当设计对 移有限制时，还应满足总位移的要求，

国家的锚杆规范对此都作了同样的规定。同时，报告应详细描述 岩土层性状、注浆材料和配合比、注浆压力、锚杆参数,施工工艺

试验荷载、锚头位移和试验中出现的情况。 9.2.6预应力筋的理论弹性伸长AS要由下式计算

9.2.6预应力筋的理论弹性伸长 AS要由下式计算！

式中P一荷载; Li一一自由段长度; E一一弹性模量; A一一预应力筋截面面积。 对试验得出的弹性位移作出规定是为了验证自由段长度和锚 固段长度是否与设计基本相符。若超出这个范围，说明锚固段长 度与设计要求相差太多，将直接影响试验结果的准确性，不能真实 地考核锚杆的质量和承载力的储备。其他国家的规范对此也作了 同样的规定

9.3.1岩土锚杆的蠕变是导致锚杆预应力损失的王要因系一 工程实践表明，塑性指数大于17的土层、极度风化的泥质岩层，或 节理裂隙发育张开且充填有粘性土的岩层对变较为敏感：因而 在该类地层中设计锚杆时，应充分了解锚杆的蠕变特性，以便合理 地确定锚杆的设计参数和荷载水平，并且采取适当措施，控制爆变 量，从而有效控制预应力损失。国外锚杆规范对此都作了相应的 规定。 9.3.2.9.3.3国内外的研究资料表明，荷载水平对锚杆螺变性能 有明显的影响，即荷载水平愈高，端变量越大，趋于收敛的时间也 越长。本条主要是参照美国锚杆规范关于端变试验的有关规定 并结合我国的工程实践规定了锚杆蠕变试验的加荷等级和观测时 间。锚杆的变主要发生在加荷初期，因而规定了加荷初期应多 次记录锚杆的蠕变值。

9.3.4.9.3.5 螺变率是锚杆蠕变特性的一个主要参数。它表明

9. 3. 4.9. 3. 5 螺变率是锚杆蠕变特性的一个王要效。 衣明

蠕变的变化趋势，由此可判断锚杆的长期工作性能。蠕变率是每 级荷载作用下，观察周期内最终时刻糯变曲线的斜率。如最大试 验荷载下，锚杆的蠕变率为2.0mm/对数周期，则意味着在30min 至50年内，锚杆蠕变量达到12mm。

9.4.1、9.4.2杆验收试验是对锚杆施加大于设计轴向拉力值 的短期荷载，以验证工程锚杆是否具有与设计要求相近的安全系 数。目前收集到的最大试验荷载Pmx值列于表12。·验收试验时 锚杆数量的规定，是参考国外有关规定并结合我国的实践经验而 提出的，目的是及时发现设计、施工中存在缺陷，以便采取相应的 猎施加以解决，确保锚杆的质量和工程安全

表12工程锚杆的最大试验荷载P

9.4.3~9.4.5验收试验的加荷等级和各等级荷载下的观测时 间，是参照国外锚杆规范和我国工程实践制定的。 9.4.6本条规定了锚杆验收的合格标准。若测得的弹性位移远 小于相应荷载下自由段杆体理论伸长值的80%，则说明自由段长 度小于设计值，因而当出现锚杆位移时将增加锚杆的预应力损失。 若测得的弹性位移大于自由段长度与1/2锚固段长度之和理论弹 性伸长值，则说明在相当长范围内锚固段注浆体与杆体间的粘结 作用已被破坏，锚杆的承载力将受到严重削弱，甚至将危及工程安 全

10. 1 一 般规定

10. 1 一 般规定

0. 1. 1 监测的目的和意义是

10.3预应力锚杆拉力长期监测

10.3.4锚杆测力计应安装在锚头与被锚固结构之简可对锚杆 拉力进行监测。目前国内使用的锚杆测力计有钢弦式、应变式和 液压式，可根据监测对象和监测时间选用。 10.3.5测试锚杆与工程锚杆应具有相同条件，其自由段应可自 由伸缩，不作锁定。对测试锚杆进行拉拨，可以监测锚杆抗拨力的 变化；对测试锚杆相对位移的监测，可以得到锚杆长期徐变情况。

10.5监测信息反馈和处理

10.5.2由于锚杆徐变和地层徐变，锚杆拉力随时间减少，应采取

GB9647-2003-T热塑性塑料管材环刚度的测定11工程质量检验及验收

TI.2.1~11.2.3锚杆质量检验包括原材料质量检验和锚杆抗拨 力检验。本节列出了错杆质量检验的基本内容和检验标准。对设 计有特殊要求的锚杆还应按设计要求增加质量检验的内容和标 准，以确保锚杆工程的质量。

11.3不合格锚杆处理

11.3.1本条旨在对工程锚杆的承载能力与质量作出客观的评

本余旨在对工程锚杆的承载能力与质量作出客观的评 价。针对验收锚杆出现不合格情形时所采取的增加验收锚杆数量 作出了规定。

DL_T866-2004电流互感器和电压互感器选择及计算导则11.3.3本条规定了锚固工程中出现不合格错杆层白

法。可通过增补锚杆的方法满足设计要求的总拉力，以码 的稳定性。