水利建设与管理・２００８年第１０期 矗静撬 藏 器材童 精缔 墨 鬣杆 承裁 搬赫篝 严赣英 陈念东 周 斌 （江西省上饶市水利电力勘测设计院 ３３４０００） 【摘要】全长粘结岩石锚杆是岩土工程中常采用的工程措施。各行业的设计规范对全长粘结岩石锚杆的设计计算 均有相关规定。由于出发点的差异，各种规范对全长粘结岩石锚杆计算的内存和要求也不尽相同。本文试从现行各 规范对全长粘结岩石锚杆计算的规定出发，对比分析各行业对全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般要求，总结和探 讨全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般方法。 【关键词】全长粘结岩石锚杆承载力 计算规范 １引言 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度应满足下式要求： 。 锚杆是岩土工程中常见的工程处理措施，在建筑、水 厶≥ ３ｎ￣ａｙｂ （７．２．４） 利、公路、铁道、港口等岩土工程中经常使用，其中全长粘结 岩石锚杆是常见的一种锚杆形式。为规范锚杆工程的设计， 以上式中Ａ —锚杆钢筋截面面积； 建筑、公路、铁道、水利等行业的设计规范对锚杆的设计计 ＿边坡工程重要性系数； 算作了相关的规定。但由于各规范的出发点不同，对锚杆计 算的内容和要求也不尽相同。本文试从现行各规范对全长 粘结岩石锚杆计算的规定出发，对比分析各行业对全长粘 结岩石锚杆承载力验算的要求，总结全长粘结岩石锚杆承 载力验算的一般规定，并进一步探讨全长粘结岩石锚杆承 载力验算的一般方法。 ＿—锚杆轴向拉力设计值； ——锚筋抗拉工作条件系数，永久性锚杆取为０．６９， 临时性锚杆取为０．９２； ＿—锚筋抗拉强度设计值； ｆ．＿—锚固段长度； ，ｖ一＿＿—锚杆轴向拉力标准值； 。——２各种规范对全长粘结岩石锚杆承载力计算的规定 对全长粘结岩石锚杆承载力的计算在很多规范中均有 规定，笔者摘录如下： ．锚固体与地层粘结工作条件系数，对永久性锚杆 取１．００，对临时性锚杆取１．３３； ｆ －一地层与锚固体强度特征值； ２．１ ＧＢ５０００７－－２００２（（建筑地基基础设计规范》８．６．３条 对设计等级为甲级的建筑物，单根锚筋承载力特征值冠 『＿—铺筋与砂浆粘结工作条件系数，对永久陛锚杆取 ０．６，对临时性锚杆取０．７２； ｎ——应通过现场实验确定；对于其他建筑物可按下式计算： Ｒ ≤Ｏ．８＂ｒｒｄｌｆｔ （８．６．３） 钢筋（钢铰线）根数； 钢杆钢筋直径； 卜——式中厂——砂浆与岩石问的粘结强度特征值； ｄ、——锚杆孔直径； 卜—锚杆的有效锚固长度。 钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值。 ２．３ ＪＴＪＤ３０－－－２００４（（公路路基设计规范》５．５．７条 全长粘结型锚杆设计应遵守下列规定： ２．２ ＧＢ５０３３０－－－２００２（（建筑边坡工程技术规范》７．２．２ ７．２．３条 锚杆钢筋截面面积应满足下式的要求： ａ．锚杆应按轴心受拉构件设计，其所需锚筋面积应按式 （５．５．７—１）计算： Ａ。≥ （７．２．２） 式中３ Ａ Ｋ孕 ｛ Ｋ—一荷载安全系数，可采用２．Ｏ； 锚筋锚固体与地层的锚同长度应满足下式要求： ｆｖｌ－——锚杆轴向拉力设计值。 ｂ．锚杆长度包括非锚固长度和有效锚固长度。非锚固长 严赣英等／从几种规范来探讨全长粘结岩石锚杆承载力的计算 度应根据边坡滑裂面的实际距离确定。有效锚固长度应根据 ［ （６．２．６—３） 锚杆的拉力，按式（５．５．７—２）计算，对采用粘结料的粘结型锚 杆，还应根据式（５．５．７—３）验算锚杆与粘结料间的容许粘结 Ｌ＝ Ｎ（６．２．６—４） 叫丽 力。有效锚固长度不宜小于２．０ｍ，也不宜大于１０．０ｍ。 以上式中 ——锚孔孔径； 一，一 【丁ｒ— 锚孔壁对砂浆的容许剪应力； ——锚孔壁对砂浆的极限剪应力； ｌ；卜安全系数，可采用２．５； 以上式中￡＿—锚杆有效锚固长度； ｎ——锚杆钢筋根数； 一卜安全系数，可采用２．５； 锚杆钢筋直径； ？ｖｌ＿锚杆轴向拉力设计值； 【ｃ卜一砂浆与锚杆间的容许粘结力。 ２．５ ＳＬ２００３－－２０００（（溢洪道设计规范》附录Ｃ１０ 一锚孔直径； ｄ —锚杆钢筋直径； 锚固地基的有效重可按下列公式计算： 考虑成束钢筋系数，对于单根钢筋 １．０，两根一 Ｐ３＝ｙ ＲＴＡ （Ｃ．１ｏ－１） 束，ａ－－－ｏ．８５，三根一束 ０．７。 Ｔ＝Ｓ－－ 一３０ｄ （Ｃ．１０—２） ２．４ ＴＢ１００２５￣２００１ Ｊｌ２７—２０ｏ１《铁路路基支挡结构设计规 范》６．２．６条 以上式中 ——锚固地基的有效重量； 锚杆的截面及长度应按下列规定设计计算： ｙ Ｒ——岩石浮容重； ａ．锚杆应按轴心受拉构件设计，其所需钢筋面积，应按 Ａ——ｎ根钢筋护坦的计算面积； 下式计算： Ｔ——锚固地基的有效深度； Ａ ＫＮ（６ｄ——钢筋直径； ．２．６－１） Ｌ——锚筋间距； 式中 一荷载安全系数，可采用２．Ｏ； ５——锚筋锚入岩石的深度。 —一瞄杆轴向拉力。 ３各行业规范中对全长粘结岩石锚杆承载力计算规定 ｂ．锚杆长度包括非锚固长度和有效锚固长度。非锚固长 度应根据肋柱与主动破裂角或滑动面的实际距离确定。有效 的对比 上述五种规范对全长粘结岩石锚杆承载力计算的规 锚固长度应根据锚杆的拉力，按式（６．２．６—２）计算，并按式 定主要是依据钢筋承载力、钢筋与砂浆的粘结力、砂浆与 （６．２．６＿４）验算锚杆与砂浆之间的容许粘结力。有效锚固长 岩体间的粘结力、锚固地基的有效重四个方面来确定的， 度，在岩层中不宜小于４．０ｍ，但也不宜大于１０ｍ。 详见下表。 Ｌ≥ （６－２Ｉ６－２） 《建筑边坡工程技术规范》、《公路路基设计规范》、《铁路 五种规范对全长粘结岩石锚杆承载力验算规定汇总表 规范编号 钢筋承载力 钢筋与砂浆的粘结力 砂浆与岩体间的粘结力 锚固地基的有效重 备 注 ＧＢ５ＯＯＯ７—．２ｏｏ２ 需验算 ＧＢ５ｏ３３Ｏ—＿２０ｏ２ 需验算 需验算 需验算 可靠度设计 Ｊ 玎Ｄ３Ｏ—＿２ＯＯ４ 需验算 需验算 需验算 安全系数法 ＴＢ１００２５—２０ｏｌ 需验算 需验算 需验算 安全系数法 儿２７—２００１ ＳＬ２ｏｏ３—－２０００ 有计算要求，但未给出具体计算公式计算 需验算 路基支挡结构设计规范》对于全长粘结岩石锚杆承载力计算 地基基础设计规范》和《溢洪道设计规范》则是通过锚杆的作 的规定是针对于不稳定岩石边坡的加固处理，需验算钢筋承 用由岩体向建筑物提供拉力；《建筑地基基础设计规范》指出 载力、钢筋与砂浆的粘结力、砂浆与岩体间的粘结力。《建筑 应验算砂浆与岩体间的粘结力，对设计等级为甲级的建筑物 严赣英等／从几种规范来探讨全长粘结岩石锚杆承我力的计算 还应通过现场实验确定；《溢洪道设计规范》则在第４．１．５条指 上二式中ｙ ——岩石容重，水下为浮容重，水上为湿容重。 对锚杆群的锚固地基有效重，笔者建议按下式计算： 形成密集锚杆群时（即ＢＬ≤Ｓ一３０ｄ）： １＂３ ＹｎＴＡ 出，设置锚筋时应经计算并参照类似工程经验确定，必要时 应进行锚筋抗拔试验，此外还给出了锚固地基的有效重的具 体公式。 ４ 对全长粘结岩石锚杆承载力计算的进一步探讨 Ｔ＝Ｓ—ｃｒ．Ｌ一３０ｄ 对于岩石边坡的锚杆加固处理，锚杆、岩体及其他加固 体共同形成整体结构体，由于内力的平衡作用，不存在结构 体整体向上拔出的问题，故只需验算钢筋承载力、钢筋与砂 浆的粘结力、砂浆与岩体间的粘结力。 对于建筑物与地基基础连接的锚杆，往往需要将建筑部 传来的局部拉力传递给地基，不仅可能发生钢筋断裂、砂浆 沿钢筋表面剪切破坏、砂浆和岩体之间剪切破坏的情况，还 可能发生锚杆连同锚固着的破碎岩体一起整体拔出破坏的 特殊形式。因此，对于完整性较差岩体上的锚杆除应验算钢 筋承载力、钢筋与砂浆的粘结力、砂浆与岩体间的粘结力外， 形成疏松锚杆群时（Ｂ．Ｌ＞Ｓ一３０ｄ）： ＝｝ 订 Ｔ＝Ｓ一３０ｄ 以上式中旷＿＿系数，锚杆群正方形布置为Ｏ．３７６，正三角 形布置为０．３４８； ｎ——锚筋根数； ＪＢ一系数，锚杆群正方形布置为Ｏ．５６４，正三角 形布置为０．５２２。 ５结语 还应验算锚固地基的有效重。《溢洪道设计规范》给出了一个 全长粘结岩石锚杆在岩土工程中应用十分广泛，对于 不同的岩土工程类型，计算内容也是不尽相同的。对于岩 石边坡加固，一般可以只需验算钢筋承载力、钢筋与砂浆 的粘结力、砂浆与岩体间的粘结力。对于存在整体上拔可 能的锚杆，除必须验算钢筋承载力、钢筋与砂浆的粘结 力、砂浆与岩体问的粘结力外，还需要验算锚固地基的有 效重，以防止发生锚杆及锚固在锚杆上的岩体整体拔出 破坏的可能。△ 计算锚固地基的有效重的公式，但这个公式仅能计算密集锚 杆群锚固的有效重，不能计算疏松锚杆群和单根锚杆锚固的 有效重，同时该公式也没有考虑锚杆群布置方式对锚固有效 重的影响，精度较低。 对于单根锚杆锚固地基的有效重，笔者建议按下式计算： １ Ｐ３ １ ｙＲ＂ｔｒＴ。 ｊ Ｔ＝Ｓ一３Ｏｄ （上接第６６页）出“关于在河道管理范围内从事建设项目的 申请”，申请报告需写明项目缘由，占用河道管理范围内土 地的位置（如河床、河滩地、行洪区等）、面积。 ｂ．填写《河道管理范围内建设项目申请书》。必须 严格按《规定》提出的要求填写，河道各级审核部门必 须在本级意见栏中签署明确意见，并由负责人签批后 加盖印章。 真实性负责。 ｃ．建设单位向河道管理机关提交建设项目批准文件。 ｄ．建设单位提交的工程建设方案。方案必须对建设项 目涉及河道与防洪部分的过洪能力进行分析，并提出设防 标准与措施，同时对河势变化、河道行洪、河水水质的影响 以及拟采取的补救措施作出说明。 ｅ．建设单位应按规定与河道主管部门签订水利规费 缴纳协议。 占用河道管理范围内的建设项目，必须由河道主管部 门２名以上的国家工作人员进行现场查验，查验结束后， 需出具现场查验报告。 ｆ．由建设单位与河道主管部门签订清障保证 书，并缴纳河道清障保证金。待建设单位按规定恢复 了河道原状，经验收合格后，河道主管部门返还建设 现场查验报告的主要内容：建设项目拟占用河道管理 范围内土地的位置（如河床、河滩地、行洪区等）、面积，以 及建设项目是否影响河道行洪、输水，是否存在缩窄河道， 是否破坏水土保持设施，是否存在其他建设项目未办手续 占用河道管理范围内土地的行为，是否存在擅自取用河道 管理范围内地表水和地下水的行为。查验人员要对报告的 单位缴纳的保证金。 ３．８加强对河道管理人员的培训 加强对各级管理单位河道管理人员和水政监察人员 的培训，提高其业务素质和行政执法能力，真正做到依法 管理、依法行政。△
