锚杆束复合抗拔加固设计强度的测定方法

摘要

本发明公开了一种锚杆束复合抗拔加固设计强度的测定方法，包括：确定锚杆参数的选取及抗拔实验方案；确定锚杆、锚固段注浆体及与地层间强度参数；沿砂浆界面破坏的锚杆束极限抗拔强度的确定；沿外围地层界面破坏的锚杆束极限抗拔强度的确定；锚杆束复合抗拔加固设计强度的确定。本发明根据锚杆束与锚杆的作用机理，探索锚杆束与锚杆抗拔加固强度的联系与相互作用关系，研究和确定了一种锚杆束抗拔加固强度的测定方法。依据锚杆的抗拔实验得到的参数，直接确定锚杆束的抗拔加固强度设计参数，为复合锚杆束加固工程的设计提供了一种有效抗拔加固强度设计方法，这在锚杆束的加固工程设计施工中具有重要的实用价值。

主权项

一种锚杆束复合抗拔加固设计强度的测定方法，其特征是，包括：第一步：确定锚杆参数的选取及抗拔实验方案；第二步：确定锚杆、锚固段注浆体及与地层间强度参数；1)依据锚杆抗拔实验测试方案，确定锚杆沿砂浆界面滑移破坏或沿外围地层界面滑移破坏的平均极限抗拔承载力2)确定锚杆相应破坏形式下的粘结强度极限值；①锚杆束沿砂浆界面滑移破坏时，确定钢筋与砂浆间的粘结强度极限值f_s；②锚杆束沿外围地层界面滑移破坏时，确定砂浆与外围地层间的粘结强度极限值f_r；第三步：沿砂浆界面破坏的锚杆束极限抗拔强度的确定1)k根锚杆复合锚杆束等效直径的确定根据锚杆的直径d与组成锚杆束的锚杆根数k，锚杆束其锚固端钢筋与灌浆体接触面的等效直径为，$\bar{D}=\frac{k+2}{2}d---\left(4\right)$其，中k≥3；2)确定锚杆束复合极限抗拔加固强度为：$N=\pi \bar{D}{\mathrm{Lf}}_s=\pi \frac{k+2}{2}{\mathrm{dLf}}_s---\left(5\right)$其中，L为锚杆锚固段长度；第四步：沿外围地层界面破坏的锚杆束极限抗拔强度的确定1)k根锚杆复合锚杆束钻孔有效直径的确定将k根锚杆组成锚杆束时的外切圆直径作为复合锚杆束的有效直径，根据锚杆的直径d与组成锚杆束的锚杆根数k，复合锚杆束有效直径为：其中，k≥3；2)k根锚杆复合锚杆束钻孔有效孔径D_e的确定锚杆束的有效孔径D_e为：其中b≥15mm；3)锚杆束复合极限抗拔加固强度N′的确定：根据锚杆束的有效孔径、锚固段长度及砂浆与地层间的粘结强度极限值，确定锚杆束复合极限抗拔加固强度为：N＝πD_eLf_r   (7)第五步：锚杆束复合抗拔加固设计强度的确定根据锚杆的破坏形式，确定相应的锚杆束极限抗拔加固强度N或N′，并依据岩土锚杆或索技术规程CECS22：2005，将相应锚杆束复合极限抗拔加固强度除以抗拔安全系数K，即可确定锚杆束复合抗拔加固设计强度：$\bar{N}=\frac{N}{K}---\left(8\right)$或$\bar{N}=\frac{N^{\prime }}{K}---\left(9\right);$根据安全等级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，安全系数K分别取2.2、2.0、2.0。