第三節 錨桿設計的原則及現有規范規程

一、相關技術規程

錨桿設計的現行技術規范規程如下。

（1）《水電工程預應力錨固設計規范》（DL/T 5176—2003）。

（2）《錨桿噴射混凝土支護技術規范》（GB 50086—2015）。

（3）《水電水利工程邊坡設計規范》（DL/T 5353—2007）。

（4）《混凝土結構設計規范》（GB 50010—2010）。

（5）《巖土錨桿（索）技術規程》（CECS 22：2005）。

（6）《公路邊坡柔性防護系統構件》（JT/T 528-2004）。

（7）《巖土工程勘察規范》（GB 5021—2001）。

二、巖體錨固中的預應力錨桿設計原則

在錨桿設計前，應充分收集場地工程地質條件與工程要求，特別是巖體的結構特性與強度特性，需要在設計前對場地進行現場勘察，并依據工程要求、錨固地層的性質、錨桿使用年限進行錨桿設計。需要收集的資料如下。

（1）建筑物級別與建筑工程布置圖。

（2）錨固區域地形地質條件；特別需要收集錨固工程部位的地質平面圖、地質剖面圖。

（3）施工場地條件。

（4）不穩定巖體的范圍與邊界條件。

（5）圍巖質量及主要結構面的產狀與分布組合特征。

（6）錨固工程處巖體的強度特性、可能失穩結構面的抗剪強度指標、地下水的分布特征等。

錨桿設計的原則如下。

（1）錨桿的布置形式應根據錨桿的數量、施工條件、工藝要求的不同，選用方形、梅花形、矩形或菱形布置。

（2）預應力錨桿的軸線方向宜按最優錨固角布置，當受施工條件和地形條件限制時，需經技術經濟比較后可適當調整軸線方向。

（3）錨桿的間距和長度，應根據被錨固巖體的穩定條件選擇，一般而言，錨桿的間距除必須滿足錨桿的受力要求外，應大于1.5m。

（4）對于錨桿鉆孔的直徑，應保證預應力筋的保護層厚度不小于20mm。錨桿的上覆地層厚度不宜小于4.5m。

（5）錨桿的安裝傾角要避開-10°~10°的范圍。

三、錨桿安全系數的確定

工程實踐表明，有黏結預應力錨桿的破壞主要有3種情況：①錨桿體與注漿體間的黏結強度不夠而導致錨桿體從黏結材料中抽出；②注漿體與孔壁圍巖間的黏結強度不夠，導致注漿體連錨桿桿體一起從孔中抽出；③由于錨桿材料存在一定的缺陷或強度不能滿足作用于錨桿上的荷載，導致桿體拉斷等。因此，在進行錨桿設計時，必須要考慮一定的安全儲備，即設定一安全系數（表1-6）。

根據巖土錨桿（索）技術規程的規定，在設計預應力錨桿的錨固段長度或直徑時，應考慮桿體與錨固段注漿體及注漿體與地層間的黏結安全系數，其數值可參考表1-6選用，而在設計或選用錨桿桿體材料截面時，則可按表1-7的規定選用安全系數。當進行永久性錨桿抗震驗算時，安全系數應按0.8折減。