桩锚支护工程PPt 91页PPT文档
《锚喷支护施工》课件
03
钢筋网布置
在喷射混凝土前,铺设或固定钢筋网 ,以增加混凝土的抗拉强度。
养护与防护
喷射完成后,对混凝土进行养护,并 采取措施防止其受到侵蚀和破坏。
05
04
喷射作业
使用喷射机将混凝土混合料喷射到岩 面上,控制好喷射厚度和均匀性。
钢丝网、钢筋施工工艺流程
钢丝网选择与加工
根据工程需要,选择 合适的钢丝网规格, 并进行加工处理。
《锚喷支护施工》PPT课件
目 录
• 锚喷支护施工概述 • 锚喷支护施工材料 • 锚喷支护施工工艺 • 锚喷支护施工质量检测与控制 • 锚喷支护施工安全措施 • 锚喷支护施工案例分析
01
锚喷支护施工概述
锚喷支护技术的定义
锚喷支护技术是一种利用锚杆和喷射混凝土联合支护围岩的施工方法,通过在岩 体中打入锚杆,并喷射混凝土,以增强围岩的稳定性,防止岩体变形和破坏。
03
04
钢筋的种类与选择
根据工程要求选择合适的钢筋规格,如直 径、长度等。
05
06
选择符合国家标准的优质钢筋,确保质量 可靠。
03
锚喷支护施工工艺
锚杆施工工艺流程
钻孔
使用钻机在岩土层中钻孔,孔 径和深度需符合设计要求。
注浆
向钻孔内注入配制好的浆液, 使锚杆与岩土层紧密结合。
锚杆材料选择
根据工程要求和地质条件,选 择合适的锚杆材料,如钢、塑 料或玻璃纤维等。
清理现场
施工完成后,及时清理施工现场,确保作业环境整洁 、有序。
总结评估
对整个锚喷支护施工过程进行总结评估,总结经验教 训,不断提高施工安全水平。
06
锚喷支护施工案例分析
某矿山的锚喷支护施工案例
《锚杆支护技术》课件
输标02入题
加强锚杆支护技术的实验研究,通过模拟实际工程条 件下的锚杆受力状态和岩土变形情况,揭示锚杆与岩 土体之间的相互作用机制。
01
03
结合现代信息技术和数值计算方法,开发智能化的监 测系统和数值模拟软件,实现锚杆支护技术的信息化
和智能化。
04
探索新型的锚杆材料和加工工艺,提高锚杆的承载能 力和耐久性,以满足更高要求的岩土加固工程需求。
施工简便
锚杆支护施工工艺相对简单, 不需要大型机械设备,可以大
幅缩短工期。
锚杆支护技术的局限性
地质条件限制
锚杆支护的效果受地质条件影响较大 ,对于复杂的地质结构,可能需要更 精确的设计和施工方法。
材料要求高
锚杆支护对材料的要求较高,需要高 质量的钢材和特殊的锚固剂,增加了 材料成本。
施工质量影响大
锚杆的工作原理主要基于摩擦力和粘结力。通过锚杆与岩土体之间的摩擦力和粘 结力,将岩土体紧密地连接在一起,形成一个整体,提高岩土体的承载能力和稳 定性。
锚杆的受力分析
锚杆的受力分析主要包括拉拔力和剪切力两个方面。拉拔力 是指锚杆受到的垂直于杆轴向的力,剪切力是指锚杆受到的 沿着杆轴向的力。
在锚杆支护技术中,需要根据岩土体的性质和工程要求,对 锚杆的受力进行详细的分析和计算,以确保锚杆能够满足工 程需求,并保证工程的安全性和稳定性。
锚杆支护技术具有施工简便、快速、安全可靠 等优点,适用于各种复杂地形和地质条件的岩 土加固工程。
锚杆支护技术在实际应用中需根据工程地质条 件、环境因素和工程要求进行合理的设计和施 工,以达到最佳的加固效果。
对未来研究的建议与展望
进一步研究锚杆支护技术的理论体系,完善锚杆设计 计算方法和施工工艺,提高锚杆支护技术的可靠性和
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REPORTING
2023
目录
• 桩基础施工概述 • 桩基础施工准备 • 桩基础施工方法 • 桩基础施工质量控制 • 桩基础施工安全与环境保护 • 桩基础施工案例分析
2023
PART 01
桩基础施工概述
REPORTING
定义与分类
定义
桩基础是一种深基础,由基桩和 连接于桩顶的承台共同组成,通 过承台将若干根桩顶联结成整体 ,共同承受动静荷载。
案例一
某桩基础施工中的质量问题
问题描述
阐述施工中出现的质量问题,如桩身断裂、承载力不足等
原因分析
深入分析质量问题产生的原因,如施工工艺不当、材料质量不合 格等
问题案例剖析
应对措施
提出针对性的解决方案,如加强施工工艺控制、更换合格材料等
案例二
某桩基础施工中的安全事故
问题描述
阐述施工中出现的安全事故,如人员伤亡、设备损坏等
载力。
2023
PART 05
桩基础施工安全与环境保 护
REPORTING
施工安全措施
建立健全安全生产责任制
制定安全施工方案
明确各级管理人员和操作人员的安全职责 ,形成全员参与的安全管理体系。
针对桩基础施工特点,制定详细的安全施 工方案,包括安全技术措施、应急预案等 。
加强安全教育和培训
严格遵守安全操作规程
桩身强度检测
采用静载试验、钻芯取样 等方法,检测桩身混凝土 强度是否满足设计要求。
承载力检测
静载试验
通过模拟实际荷载情况,对桩进 行静载试验,检测其承载力是否
满足设计要求。
动测法
采用高应变动测法等方法,对桩 的承载力进行快速、准确的检测
桩锚支护
桩墙一锚杆支护桩墙一锚杆支护结构通常由桩或地下连续墙、腰梁、锚杆三部分组成受力体系。
当采用地下连续墙时,锚杆可以直接锚固在地下连续墙的墙面上。
采用护坡桩时,第一层锚杆也可以锚固在护坡桩的冠梁上。
桩墙一锚杆支护方法施工便利,大大提高了工程的安全稳定。
1 桩墙一锚杆支护结构的特点常用的护坡桩包括钻孔灌注桩、挖孔桩、沉管灌注桩、冲孔桩等,由于护坡桩主要是承受弯矩,为保证具有足够的受弯能力,桩径一般在600mm以上。
通常采用的腰梁由两根槽钢或工字钢,用钢板焊接或格构钢梁,也可以用钢筋混凝土腰梁。
腰梁应和桩或地下连续墙连接牢固,以传递剪力。
腰梁尺寸按受弯构件进行设计。
锚杆锚固在稳定土层以获得足够的轴向抗拔力。
锚杆主要包括成束的受拉钢绞线或钢筋、注浆水泥固结体和连接腰梁的锚头三个基本部分。
钢绞线用专门的锚具连接,钢筋用对焊在钢筋端部的螺扣连接。
一般可看作杆件进行计算和设计。
受弯构件按弯矩设计断面尺寸和配筋,要比承受竖向荷载的桩所用的配筋量大的多。
锚杆为轴心受拉构件,从受力上沿锚杆长度分为自由段和锚固段,对锚杆承载力起作用的是锚固段。
影响锚杆承载力大小的有三个控制条件:锚固段锚固体与周围土体的摩阻力;锚固体对钢筋或钢绞线的握裹力;钢筋或钢绞线的抗拉强度。
对于土层锚杆,握裹力一般大于钢筋或钢绞线与土之间的摩阻力,因此承载力主要由摩阻力和钢筋或钢绞线的强度控制,可由摩阻力条件确定了锚杆承载力后,再根据承载力设计钢筋或钢绞线的截面。
根据受力的材料,腰梁按钢结构或混凝土结构有关设计规范设计。
2 桩墙一锚杆支护技术要点提高锚杆承载力的方法桩墙—锚杆支护技术的关键是锚杆,而锚杆的作用是提供足够的抗拔力。
锚杆的种类很多,从拉杆材料上可分为钢绞线锚杆和钢筋锚杆。
一般钢绞线锚杆用于较高抗拔承载力的情况,钢筋锚杆用于抗拔承载力相对较低的情况。
从成孔钻进工艺上划分,国内一般常用螺旋钻杆钻进和可带套管跟进的旋转冲击钻进。
在砂土、软土和有地下水的情况下,套管跟进成孔可防止钻孔塌孔、缩颈。
锚喷支护精品PPT课件
•
L2:有效锚固长度
•
L3:锚固段长度 端头L3=0.3-0.4m
•
B、锚杆杆体直径:
•
d=35.52﹙Q/δ﹚1/2
• 式中 Q:锚固力=KHD2r
•
δ:锚杆材料抗拉强度
•
K:安全系数
•
H:抗弱岩层厚度
•
C、锚杆间、排距
•
a=(Q/krL)1/2
• 式中 r:岩石体积(密度)
•
k:安全系数1.5-2
• 〈7〉快硬水泥锚杆 • 〈8〉快硬膨胀水泥锚杆 • 与树脂性质相似
• (2)锚杆支护作用原理:
• 〈1〉悬吊作用(悬吊软弱层状顶板、悬吊危岩)
• 指锚杆将软弱的直接顶吊挂在其上的坚固老顶上, 或将松动的岩块连结在松动区外的完整坚固岩体上,使 松动岩块不致冒落。
• 〈2〉组合梁作用
• 指将层状岩体各层用锚杆连结并紧固,锚杆把数层 薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁,提高了岩层的 整体抗弯能力。在相同载荷作用下,组合梁在板梁的挠 度和内应力大为减少。
•
D、货源充足,供应有保证。选择时考虑供方产量,
运输条件。原则是不能影响生产。
•
总之,选用锚杆要全面考虑。优先选用树脂锚杆、
管缝锚杆和泵注砂浆锚杆。煤巷不宜用砂浆锚杆倒楔式 和涨壳式锚杆。
• 〈2〉按悬吊理论设计锚杆支护参数:
•
A、锚杆长度:
•ห้องสมุดไป่ตู้
L=L1+L2+L3
• 式中 L为锚杆长度
•
L1:锚杆外露长度 一般为0.15m
• 〈4〉冒落拱理论法设计锚杆支护参数:P127-129
• A、锚杆根数:Ny=K3QHNy/P
桩锚支护
桩锚支护建筑术语。
当一个建筑物施工时,如果需要开挖的基础很深,基坑边的土容易倒塌。
为了能正常施工,就必须对基坑进行支护。
桩锚支护就是支护方法之一。
在开挖前沿基坑周边打一圈竖直的桩,用桩来阻挡土的坍塌。
为防止开挖时桩倒塌,用水平方向的锚杆来拉住桩。
锚杆也可以看作是水平方向的桩。
桩和锚杆共同构成的支护体系就叫桩锚支护。
灌注桩钻孔机利用取土或挤土装置在地层桩位上成孔,然后灌注混凝土成桩的桩工机械。
适用于除流动淤泥层以外的一切土层成孔。
钻孔机多以履带式挖掘机(或起重机)的底盘为底架,其上设置龙门导杆,作为钻凿工具的支承,并引导钻孔方向。
挖掘机的发动机常作为钻孔机的动力装置。
钻孔机按成孔方法,分螺旋式、冲抓式、潜水式和振动式四种,前三者属取土成孔,后一种属挤土成孔,还有综合上述多种方法的综合钻孔机。
螺旋式钻孔机用于民用和小型工业建筑,利用螺旋钻杆钻孔,螺杆通过上、下导架支承于桩架导杆上,其上端有驱动螺杆钻进的动力头,下端装带硬合金刀刃的钻头,作业时钻渣沿螺杆导槽自动排出,所钻桩孔孔壁规则,不需护壁或清洗孔底,钻至设计深度后,提出钻杆,即可灌注混凝土。
此外,还有短螺旋钻孔机和有双刀管、双螺旋及底部扩孔刀的冻土钻孔机。
前者专用于爆扩成孔及孔底成形;后者适用于严寒冻土,并能将孔底扩大,增加桩的承载力。
冲抓式钻孔机用于大型工业建筑和桥梁施工,可在土石混合地层、卵石或岩石地层上成孔。
利用钻具冲击岩石,使之破碎,然后抓石出渣,达到成孔目的。
由机架、卷扬机和钻抓工具组成。
钻抓工具有螺旋钻、抓锥和冲锥三种,可根据土质拆换使用。
在地下水位较高的泥质地区,采用螺旋钻,钻渣用压力水冲成泥浆排出。
抓锥形如抓铲,单索操纵,可抓掘石块和卵石。
冲锥有一定重量,下端有刀刃,用于冲凿岩石及坚土。
潜水式钻孔机用于沿海软土地区的桩基础施工,由潜水电动机、行星齿轮减速器和笼式钻头等组成。
电动机通过减速器驱动5~7个钻头切削土壤,同时将压力水沿水管从钻头尖部射出,使钻渣成泥浆排出。
《锚杆支护技术》课件
总结
锚杆支护技术在工程中扮演着重要的角色,能够提高结构的稳定性和安全性。 未来,锚杆支护技术将继续发展,并在更多领域得到应用。
《锚杆支护技术》PPT课 件
# 锚杆支护技术
什么是锚杆支护技术?
锚杆支护技术是一种用于加固和支持结构的工程技术,通过将锚杆固定在岩体或土体中来增强结构的稳定性和 承载能力。 锚杆支护技术具有灵活性和可调性,适用于各种地质条件和工程需求。
锚杆支护的分类
按杆型分类: 1. 爆破锚杆:通过爆破方法将锚杆安装在岩体中。 2. 视轨锚杆:利用视轨和滑块将锚杆与岩体或土体连接。 3. 螺杆锚杆:通过旋转螺杆将锚杆与岩体紧密结合。
按锚杆材料分类: 1. 钢筋锚杆:由高强度的钢筋组成。 2. 计划锚杆:由预应力钢绞线组成。 3. 组合锚杆:由不同材料组合而成。
按锚杆作用方式分类: 1. 弯曲锚杆:用于抵抗岩体的弯曲破坏。 2. 拉伸锚杆:用于抵抗岩体的拉伸破坏。 3. 剪切锚杆:用于抵抗岩体的剪切破坏。
锚杆支护的施工步骤
施工步骤: 1. 锚杆前处理:清理锚杆安装区域并检查地质条件。 2. 锚杆钻孔:使用钻机在岩体或土体中钻孔以安装锚杆。 3. 锚杆注浆:通过注浆作用将锚杆与岩体或土体结合。 4. 锚杆加勾:根据设计要求将锚杆进行加勾,增加连接性和支撑能力。
锚杆支护的质量控制
锚杆的质量标准需满足相应规范和设计要求,并通过质量检测机构进行评估。 质量控制方法包括:杆身质量检测、注浆质量检测、加勾质量检测等。
锚杆支护技术在工程中的应用
锚杆支护技术在各种工程中广泛应用: 1. 地下洞室工程:用于加固洞室的岩体,增强结构的稳定性和安全性。 2. 公路隧道工程:用于增加隧道的支撑能力,防止岩体垮塌和滑坡。 3. 水电工程:用于加固水电站的堤坝和开挖面,提高结构的: 1. 提高结构的稳定性和承载能力。 2. 适用于各种不同地质条件和工程需求。 3. 施工速度快,成本相对较低。
锚杆支护工艺培训幻灯
4.1 砂浆锚杆注装
3、采用“先插杆后注浆”时,应对孔口进行严密封堵, 孔口注浆管伸入仰孔锚杆孔内长度不小于20cm,俯孔或水平孔 锚杆的注浆管应距离孔底至少5cm,注浆至回浆管出浓浆即可
停止。
4、注浆结束后,应先折回浆管,后折进浆管,在折进浆 管过程中要防止孔中浆液倒流。在将回浆管折回绑扎好后最好 再注浆1~2秒钟。 5、注装过程中技术员现场旁站指导,注浆饱满度达不到
要求锚杆应及时处理,并且对注浆过程进行记录。
先插杆后注浆法 锚杆安装
进 浆 管 安 装 , 锚 杆 孔 口 封 闭 。
安 装 好 的 边 墙 砂 浆 锚 杆
4.2 张拉锚杆注装
1、锚固剂拌制时水灰比必须严格进行称量控制,水
灰比的大小要由生产性试验确定,主要考虑的因素有凝
结时间和浆液的稠度满足注浆要求,浆液拌和应均匀、 无结块。 2、张拉锚杆采用“先注浆后插杆”法施工,注浆材 料一次性完成。 3、注浆前先应检查孔深,根据锚固段长度、杆体直 径、孔径和管路损耗计算出锚固剂用量,注浆管插入孔 底后先注速凝后注缓凝,并且必须借助浆压缓缓退出,
青云公司地下电站项目部
锚 杆 施 工 工 艺 培 训
主讲人:毛雪岩
二
○ ○
五 年 十 月
锚杆施工艺流程
孔位放样
钻
孔
杆体制作
注 保
装 护
试验、检测
主厂房系统锚杆支护效果
1、孔位放样
1、锚杆孔位采取测量放样,孔位偏差≤10cm。 2、不同规格的锚杆孔位必须相互区别标记。
孔 位 区 别 标 记 放
质量等级为合格。 C级:密实度<80%,质量等级为不合格。 密实度检测不合格率大于90%时,则应加倍检测。
锚杆支护工培训PPT课件
S
T
W
O检测工具,锚杆安装后,不合格 的锚杆要立即上紧;对锚杆锚固 力进行抽查,不合格的锚杆必须 重新补打。 8、当工作面遇断层、构造时, 必须补充专门措施,加强支护。 9、 要随打眼随安装锚杆。 10、 锚杆的安装顺序:应从顶 部向两侧进行,两帮锚杆先安装 上部、后安装下部。铺设金属网 时,铺设顺序、搭接及联接长度 要符合作业规程的规定。铺设网 时要把网张紧。 11、 锚杆必须按规定作拉力试 验。煤巷必须进行顶板离层监测, 并用记录牌板显示。
.
4
支护作用机理
悬吊理论
将巷道顶板较软弱岩层悬吊在 上部稳定岩层上,以避免较软 弱岩层的破坏、失稳和塌落, 锚杆所受的拉力来自被悬吊的 岩层重量。
组合拱理论
在破裂区中安装预应力锚杆时, 在杆体两端将形成圆锥形分布 的压应力,如果沿巷道周边布 置锚杆群,只要锚杆间距足够 小,即承压拱。
.
机理
.
组合梁理论
严格遵守本岗位职业 卫生操作要求,按要 求佩戴个体防护用品。 班中做好联保互保安 全提醒,自保互保到 位。
.
.
12
钻机操作
开眼定位时,钻杆转 速不可过快,气腿推 力要调小一些。当钻 进孔眼30mm左右时, 方可逐步加快转速, 加大推力,进入正常 钻孔作业
.
钻孔到位后,关闭气 腿进气,调小出水量, 减慢钻杆转速,使钻 机靠自重平稳地带出 钻杆回落
将锚固范围内的岩层挤紧,增 加各岩层间的摩擦力,防止岩 石沿层面滑动,避免各岩层出 现离层现象,提高其自撑能力。
最大水平应力理论
矿井岩层的水平盈利通常大于 垂直应力,水平应力具有明显 的方向性,锚杆的作用即是约 束其沿轴向膨胀和垂直于轴向 的岩层剪切错力。
《锚杆支护技术》课件
工程案例二:某高速公路的边坡锚杆支护工程
总结词
长距离、高边坡、稳定性要求高
详细描述
该高速公路沿线存在多处高边坡,稳定性较差。通过设计合理的锚杆支护方案,有效保证了边坡的长期稳定,减 少了滑坡等质灾害的发生。
工程案例三:某地铁隧道的锚杆支护工程
总结词
地下工程、狭小空间、高支护要求
详细描述
该地铁隧道在施工过程中遇到了严重的围岩变形问题。通过采用锚杆支护技术,有效控制了围岩变形 ,保证了隧道的顺利贯通和结构安全。同时,锚杆支护技术还具有安装简便、成本低等优点,得到了 广泛应用。
成本较低
相比其他支护方式,锚杆支护 技术成本较低,能有效地节约 工程成本。
施工简便
锚杆支护技术施工简便,可大 幅缩短施工周期,提高工程效
率。
锚杆支护技术的局限性
适用性有限
锚杆支护技术适用于岩土结构稳定性 的提高,对于一些特殊地质条件,如 软土、淤泥等,效果不佳。
设计要求高
锚杆支护技术的设计需要根据工程实 际情况进行精确计算和设计,否则可 能达不到预期效果。
边坡工程
在边坡工程中,锚杆支护技术常用 于高速公路边坡、铁路边坡等,以 提高边坡的稳定性和安全性。
锚杆支护技术的发展历程
初期阶段
20世纪初,锚杆支护技术开始应用于 井巷工程中,主要用于临时支护。
发展阶段
完善阶段
近年来,随着科技的不断进步和应用 需求的不断提高,锚杆支护技术不断 完善和优化,新型锚杆和配套技术不 断涌现。
03
锚杆支护的设计与施工
锚杆支护的设计原则
安全可靠性
锚杆支护设计应确保安 全可靠,能够承受围岩 的压力和各种自然因素
的影响。
经济合理性
桩锚支护工程PPt共91页
剪力
Q2
1qL2
2
剪应力 式中:
2
Q2 de2
c 2
Q 2 —水泥土最薄弱截面处单位深度范围内的剪力标准值(N/mm); 2 —水泥土最薄弱截面处的局部剪应力标准值(N/mm2); L 2 —水泥土最薄弱截面的净距(mm);
剪应力
1
Q1 d e1
c 2
式中:
Q 1 —型钢与水泥土之间单位深度范围内的错动剪力标准值
(N/mm);
1 —型钢与水泥土之间的错动剪应力标准值(N/mm2); q —计算截面处作用的侧压力标准值(N/mm2 ) L 1 —型钢翼缘之间的净距(mm); d e 1 —型钢翼缘处水泥土墙体的有效厚度(mm);
B、受力钢筋宜均匀布置,长度方向上部2/3为全笼钢筋,下部1/3(最大弯距点以下)
可减半布置;
C、排桩施工顺序安排:
1234 56 789
13 5 7 9
24 68
(a)埋 设 护 筒
(3)人工挖孔桩:
(b)第 一 遍 打 设 灌 注 桩 (c)第 二 遍 打 设 灌 注 桩
(3)型钢水泥土搅拌桩墙 连续搅拌的水泥桩墙内,插入H型钢,形成即能隔水又能承受水土 压力的围护挡墙,又称:SMW工法。 ①使用条件: 粘性土 粉土 砂砾石 强风化岩石(单轴抗压强度小于60MPa) ②构造型式:来自QSIfv
式中:
—计算剪力设计值(N/mm2);
Q —型钢水泥土搅拌墙的剪力设计值(kN),可取计算得到 的弯矩标准值乘以相应的分项系数,一般取1.25; S —计算剪应力处的型钢面积矩(mm3); I —型钢沿弯矩作用方向的截面惯性矩(mm4); —型钢腹板厚度(mm);
f v —钢材的抗剪强度设计值(N/mm2)。
桩锚支护施工工艺PPT课件
桩锚支护
3)桩锚支护施工机械
•锚杆钻机 •注浆机 •张拉设备
(4)施工工艺
锚杆加工 与组装
钻机成孔
锚杆插入
灌浆
养护
必要时二 次灌浆
锚杆确认试验
张拉固定
(4)施工方法
预应力锚杆制作 • 除锈 • 安装套管 • 安放隔离架 • 绑扎固定 • 放置在平坦、
坚实的地面。
9
SUCCESS
THANK YOU
课外练习: • 123组,绘制P242桩锚支护剖面图 • 456组,绘制P243桩锚支护剖面图
Байду номын сангаас
SUCCESS
THANK YOU
2019/8/9
• 无对中支架的一面 朝上
• 放好应检查排气管 是否通气
• 底部注浆,注浆管 应随锚杆一同放入 锚孔
• 注浆管头部距孔底 应有一定距离,一 般为5~10 cm
• 锚杆体放入孔内深 度不应小于锚杆长 度的95%,孔口预 留长度≥0.80m
(4)施工方法
灌浆
• 灌浆机械:搅拌机、活塞型 或隔膜式压浆泵;
2019/8/9
(4)施工方法
钻孔
• 成孔机械:螺旋 钻、冲击钻锚杆 钻机、人工。
• 松散地层泥浆护 壁。
• 孔距误差:水平 50㎜,垂直100 ㎜。
(4)施工方法
奥运场馆工地
(4)施工方法
卵砾石层 适宜冲击 螺旋钻;
黏土或沙 层用普通 长螺旋钻 机
典型的砾石土层
(4)施工方法
插入锚杆
• 防止杆体扭曲变形
锚固体材料 • 水泥浆 • 水泥砂浆 • 化学浆液
圆柱型锚固体锚杆
1.锚具;2.承压板;3.台座;4.支挡结 构;5.锚孔;6.二次注浆防腐处理;7. 可膨胀止浆塞;8.预应力筋;9.圆柱
支护设计--桩锚支护
基坑支护设计本次工程中,基坑埋深H=9m,地面超载选为20kPa计算。
土层较为软弱,基坑侧壁安全性等级为为1级,重要性系数为1.1。
勘察报告中指出:第3层土为较松散的软弱土层,尤其是在进行降水工程之后,其整体稳定性更差,故需加一道锚杆,以稳定该土层。
各土层力学参数表如下表1.1所示。
土层参数编号名称厚度(m) 重度(kN/m3) 内聚力(kPa) 内摩擦角(°)比重天然孔隙比01 杂填土 1.67 16.00 15.00 12.00 2.50 1.0002 粘质粉土 3.90 20.40 9.00 29.80 2.50 1.0003 粉质粘土 2.00 19.80 17.00 14.40 2.50 1.0004 粘质粉土0.78 20.20 11.00 29.10 2.50 1.0005 粉质粘土 1.32 19.80 17.00 14.40 2.50 1.0006 砂质粉土 1.48 20.20 11.00 29.10 2.50 1.0007 细砂 1.65 20.60 10.00 30.00 2.50 1.0008 粘质粉土 3.27 20.20 17.00 28.00 2.50 1.0009 砂质粉土 1.28 20.60 11.00 29.10 2.50 1.00对基坑深度范围内(<=9m)的参数取深度加权可以得到如下数值:γ̅=18.28kN/m3,c̅=12.64kN/m3,φ̅=21.90°4.1 求基坑底面至设定弯矩零点位置距离h c1首先计算基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至基坑底面的距离h c1可按下式确定e a1k=e p1k简化以后可以计算h c1,即h c1=e bγ̅(k p−k a)e b=γ̅hk a式中:k p—基坑深度范围内被动土压力系数(采用土的参数加权值计算),k a—基坑深度范围内主动土压力系数,γ̅—基坑深度范围内的重度加权值。
锚杆支护ppt课件
❖
L=L1+L2+L3
17
❖ 式中:
❖ L1为锚杆外露长度,一般L1=0.1~0.15m。对于 端头锚固型锚杆,L1=垫板厚度+螺母厚度+ (0.03~0.05)m;对于全长锚固锚杆,还要加 上穹形球体的厚度。
❖ L2为锚杆有效长度。
❖ L3为锚杆锚固段长度,一般端锚L3=0.3~0.4m,
由拉拔实验确定;当围岩松软时还要加大。
33
锚喷支护图示例
34
❖ 2、锚网支护
❖ 锚网支护是将金属网用托板固定或绑扎在锚杆上所组成 的支护形式。金属网用来维护锚杆间的围岩,防止小块松散 岩石掉落,也可作为喷射混凝土的配筋。被拉紧的金属网还 能起到联系各锚杆组成支护整体的作用。
❖ 常见的金属网有金属菱形网、经纬网,一般采用直径 3~4㎜的铁丝编制而成,一般采用镀锌铁丝,由于金属网消 耗钢材较大,目前正在使用具有一定抗拉强度和延伸率的玻 璃钢纤维或塑料网代替。
❖ 软弱岩层H的确定是根据地质资料,实测或经验估计,冒落 拱高度是按下式估算,即
19
❖ 当f≥3时, ❖ 当f ≤ 2时,
---------------②-1 ----------- ②-2
❖ 式中:K --- 安全系数,一般取1.5~2;
❖
b或b1 --- (普氏免压拱高)围岩松动圈冒落高度,m;
(4)临界支护强度与刚度原则。锚杆支护系统存在临界 支护强度与刚度,如果支护强度与刚度低于临界值,巷道将 长期处于不稳定状态,围岩变形与破坏得不到有效控制。因 此,设计锚杆支护系统的强度与刚度应大于临界值。
15
(5)相互匹配原则。锚杆各构件,包括托板、螺母、钢 带等的参数与力学性能应相互匹配,锚杆与锚索的参数与力 学性能应相互匹配,以最大限度地发挥锚杆支护的整体支护 作用。
锚杆支护PPT教学课件
L2为锚杆有效长度。 L3为锚杆锚固段长度,一般端锚L3=0.3~0.4m, 由拉拔实验确定;当围岩松软时还要加大。
R 2 R1 L3 L2 2 R2
2
对于全长锚固锚杆,锚杆的有效长度则为 L2+ L3。
18
有效长度L2,有以下几种确定方法:
①当直接顶需要悬吊而它们的范围易于划定时,L2应大于 或等于它们的厚度。
适用条件:锚杆可以锚 固到顶板坚硬稳定岩层。
6
2、组合梁理论
机理:将锚固范围内的岩层挤 紧,增加各岩层间的摩擦力, 防止岩石沿层面滑动,避免各 岩层出现离层现象,提高其自 撑能力;将巷道顶板锚固范围 内的几个薄岩层锁紧成一个较 厚的岩层(组合梁);在上覆 岩层载荷的作用下,这种组合 厚岩层内的最大弯曲应变和应 力都将大大减小,组合梁的挠 度亦减小。
杆,支护效果会受到显著影响。
13
(2)高预紧力和预紧力扩散原则。预紧力是锚杆支护中
的关键因素,是区别锚杆支护是被动支护还是主动支护的参 数,只有高预紧力的锚杆支护才是真正的主动支护,才能充 分发挥锚杆支护的作用。通过托板、钢带等构件实现锚杆预 紧力的扩散,扩大预紧力的作用范围,提高锚固体的整体刚
度,保持其完整性。
锚杆支护巷道施工简单,机械化程度高,可大 幅度降低巷道支护成本,提高掘进速度和生产效率。
4
(一)、锚杆支护作用机理
1、悬吊理论
机理:将巷道顶板较软弱岩
层悬吊在上部稳定岩层上,
以避免较软弱岩层的破坏、 失稳和塌落,锚杆所受的拉 力来自被悬吊的岩层重量。
5
缺点:没有考虑围岩的 自承能力,而且将被锚 固体与原岩体分开。
《锚喷支护工程》PPT课件
n 是一种将钻进、注浆、锚固结合为一体 的锚杆。适用于易塌孔、必要时采用跟套 管钻进的复杂地层。
2021/3/8
6
n 3.工艺流程及材料
n 3.1 普通砂浆锚杆
n 3.1.1 先注浆后插杆
n 测量定位→钻孔就位→钻孔→洗(冲)孔 →灌注水泥砂浆→安装锚杆→封孔灌浆→ 检测。
n 适用于垂直孔、下斜孔。
n
靠锚杆体与孔壁之间的摩擦力起锚
固作用的锚杆。适用于软弱破碎、经过
爆破振动、矿山巷道。安装后立即提供
支护能力、韧性好。
n ① 缝管锚杆
n ② 楔管锚杆
n ③ 水胀锚杆
n 2.4 加强型锚杆
n
锚杆体由多根钢筋组成,以提高支
护能力。
2021/3/8
5
n 2.5 预应力锚杆
n 设计对张拉有要求的张拉型锚杆。能对 岩体施加大于200kN的预应力,且能处理 深部的稳定问题。适用于大跨度地下工程 的系统支护、局部大的不稳定块体支护。
n 水泥:普通硅酸盐32.5、42.3
n 中细砂:颗粒不应大于2.5mm(规范)
n 水泥砂浆配合比: (重量比)
n 水泥∶砂宜为1∶1~1∶2,
n2021/3/8 水灰比为0.38~0.45。
8
n 3.2 预应力锚杆
n 3.2.1 采用的是端头锚固型式,锚杆分为锚 固段及张拉段,锚固段段长一般是3m。
2021/3/8
14
n 第四节 喷 砼 支 护
n 喷射混凝土:是借助喷射机械,利用压 缩空气将按一定比例配合的拌合料,通过 管道输送并以高速喷射到受喷面(岩面、 旧建筑物等)上凝结硬化而成的一种混凝 土。
n 1.作用
深基坑工程桩锚支护设计计算理论及应用PPT课件
第1章 绪论
1.1 深基坑支护方法的分类及特点
(1)基坑围护体系是临时结构,具有较大的风险性 (2)基坑工程具有很强的区域性 (3)基坑工程具有很强的特性 (4)基坑工程具有很强的综合性 (5)基坑工程和土压力具有很强的相关性 (6)基坑工程具有较强的时空效应 (7)基坑工程是系统工程 (8)基坑工程的周边环境较复杂 (9)基坑围护方法多
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图2-2水平荷载标准值计算简图
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9
2.4.3 支护结构水平抗力标准值计算
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图2-5水平抗力标准值计算简图
第9页/共43页
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10
2.5桩锚支护结构设计计算
2.5.1 悬臂式支护结构计算
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ΣEpj
Ep1 Ep2
Ea1
Ea2
ΣEai
Ea3 Ea4
4
第2章 桩锚支护设计计算理论与分析
2.1 深基坑边坡的变形破坏模式
当基坑坑壁采用桩(墙)锚、桩(墙)撑式支护结构时,深基坑可能发生三种 形式的变形破坏: ⑴支护桩(墙)入土深度不足,支护桩(墙)下部出现“踢脚” ⑵锚杆的锚固力或支撑力不足,使锚杆拉出或使支撑“压屈”; ⑶支护桩(墙)强度不足出现剪断破坏。 当基坑坑壁采用喷锚(土钉墙)支护时,基坑可能发生以下三种形式的变形破 坏: ⑴锚杆或土钉长度不足,基坑边坡土体沿朗肯主动破裂面发生变形破坏; ⑵个别锚杆或土钉的抗拔力不足,被从土体内拉出; ⑶锚杆(土钉)与面层钢筋联接不牢固,与面层钢筋拉脱。
第2页/共43页
•
近几年来,高层建筑与市政建设处于大发展时期,由于设计与施工队伍对当地的
基坑施工特点不够熟悉,因而发生了一些事故。为避免这些事故的发生,应从如下几方
锚杆支护理论与工程实践PPT培训课件
3
锚杆支护使用范围
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类全面推广,Ⅳ、Ⅴ类得到推广应用 ➢综放沿空掘巷锚杆支护 ➢软弱、破碎煤巷锚杆支护 ➢三软煤巷锚杆支护 ➢深井煤巷锚杆支护
锚杆支护效果
锚杆支护与架棚支护相比,其优越性表现在: ➢ 属于主动支护 ➢ 将巷道围岩变成承载体 ➢ 对巷道不规则断面适应性强 ➢巷道围岩变形量显著减小,安全生产得到保证,大幅 度减少 了冒顶、瓦斯、火灾事故 ➢简化巷道布置,减少岩石工程 ➢实现沿空掘巷,提高煤炭资源采出率,延长矿井寿命
70
60
锚固力 /kN
50
40
30
锚固力与钻孔直径、
20
10
锚杆直径的关系
0
25
18mm无纵筋 20mm无纵筋 22mm无纵筋
30
35
钻孔直径 /mm
27
(4)网及钢带 ➢ 网:采用金属网、塑料网。严禁将最前排锚杆
螺帽松开或等待后压网。 ➢ 钢带:钢筋梯子梁、M型钢带、W型钢带等。
要求钢筋梯子梁采用高强度焊条焊接,防止开 焊。钢带的厚度或钢筋直径根据矿压确定。
建议不采用粗螺纹的等强锚杆,顶板不得采用粗螺纹 的等强锚杆。
41
❖ 预紧力的检查 ✓ 采用扭力扳手 ✓ 固定专人负责上紧螺母 ✓ 当班验收员检查 ✓ 有关职能部门抽查,并及时上紧。 ✓ 抽查迎头1~4排锚杆
42
(2)锚杆外露长度 锚杆外露不超长,小于70mm,最好控制在 50mm内。 外露超长:锚固长度、锚杆有效长度减小 (3)使用快速安装器 ❖ 提高巷道掘进速度 ❖ 保证锚杆支护质量
桩锚支护
简介
简介
桩锚支护是深基坑的一种重要的支护措施,它的产生结合于抗滑桩支护方法和锚杆支护方法,其支护原理是 综合了抗滑桩和锚索的支护原理,即阻挡基坑边坡下滑的抗滑力主要来源于锚杆所提供的锚固力和抗滑桩提供的阻 滑力。桩锚支护体系主要由护坡桩,土层锚杆,围檩和锁口梁4部分组成,在基坑地下水位较高的地方,支护桩后 还有防渗堵漏的水泥土墙等,它们之间相互,相互影响,相互作用,形成一个有机整体。桩锚支护体系其主要特 点是采用锚杆取代基坑支护内支撑,给支护排桩提供锚拉力,以减小支护排桩的位移与内力,并将基坑的变形控 制在允许的范围内。
杆系有限元法
该方法的基本原理就是把桩锚支护体系的支护结构杆件离散成许多相连的单元并用有限元单元法求解。有限 元求解用梁单元模拟基坑开挖面以上的支护结构和用弹性地基梁单元模拟开挖面以下的支护结构。有限元单元法 的本质是把支护结构分解成各种杆件,再用有限元单元法来分折这些杆胜的受力和位移。在用有限元单元法求解 时,通常假设单元为等截面直杆,再对单元的近似位移模式假定,以虚功原理为基础建立有限元方程,推导出刚度 矩阵方程,再根据静力等效原理把各个单元上的外力转化到单元的节点上,构成等效节点荷载。因而有限元单元 法的关键环节就是假设符合实际的位移函数,然后,将各个单无刚度矩阵组合成结构整体进行分析,将单元等效 节点荷载集合成整体等效节点荷载列阵,并引出结构位移边界条件,建立整体平衡方程组,得出基本未知量,最后 计算各单元的内力和变形 。
研究现状
弹性地基梁法
静力平衡法
杆系有限元法
静力平衡法
该方法是最早应用于实际工程中并且是工程设计人员最为熟悉的一种计算理论。该方法第一步即在桩体上寻 找一个点,假定该点的土压力和位移均为该支护结构体系中的桩体则围绕该店发生刚性转动,转动点以上的桩部 分承受土体的主动土压力而向基坑的开挖方向偏转,转动点以下的桩部位受到土体被动土压力作用而向基坑开挖 相反的方向偏转,土压力由经典土力学理论计算得出。再结合桩体的嵌固深度和锚杆水平拉力,根据静力平衡条 件则最终计算得出支护结构的内力,使之保持基坑各种稳定性要求由于静力平衡法的假定条件比较简单,当支护 结构体系各种参数发生变化时,特别是在多支点结构设计计算中,则难以对其进行准确的表达,因而逐渐被弹性 支点理论所取代,但是因为它原理简明易懂,计算方便,并且实践证明它对简单支护结构误差影响较小,许多设 计计算特别是悬臂式仍然采用该方法,对悬臂式支护和单支点支护的嵌固深度,我国《建筑基坑支护技术规程》 明确规定应按静力平衡法进行计算确定,并且静力平衡法在某些特定领域的计算还会得以继续发展应用。然而静 力平衡法具有其局限性,它把被动土压力假定为基坑内侧的土抗力,并且假定对支护结构内力的计算与其刚度系 数无关,这与实际情况不相符,支护结构真实的受力状况也没能从理论得以反映。实际上由于排桩位移有控制要 求,基坑内侧土体并没有完全处于被动状态,而是处在弹性抗力阶段。
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C、水土压力全部由H型钢承担,水泥土搅拌桩仅提高其刚度20%左
右,刚度提高系数:
E cs Ics EsIs
式中:
E c s E s --分别为水泥土搅拌桩与H型钢混合体及H型钢的弹性模
量(MPa);
(mmI c s4I)s 。—分别为水泥土搅拌桩与H型钢混合体及H型钢的惯性矩
水泥土刚度系数 а取值
c —水泥土抗剪强度标准值(N/mm2),可取水泥土无侧限抗
压强度标准值的 ,对于淤泥或淤泥质土层,宜取低值;
1 —剪力计算经验系数,可取0.6; 2 —水泥土抗剪强度调整系数,可取1.6。
B、如型钢为隔孔设置时,除了需验算型钢与水泥土之间的错动剪切 承载力外,还应按下式计算水泥土搅拌桩最薄弱断面的局部抗剪强度
B、受力钢筋宜均匀布置,长度方向上部2/3为全笼钢筋,下部1/3(最大弯距点以下)
可减半布置;
C、排桩施工顺序安排:
1234 56 789
13 5 7 9
24 68
(a)埋 设 护 筒
(3)人工挖孔桩:
(b)第 一 遍 打 设 灌 注 桩 (c)第 二 遍 打 设 灌 注 桩
(3)型钢水泥土搅拌桩墙 连续搅拌的水泥桩墙内,插入H型钢,形成即能隔水又能承受水土 压力的围护挡墙,又称:SMW工法。 ①使用条件: 粘性土 粉土 砂砾石 强风化岩石(单轴抗压强度小于60MPa) ②构造型式:
A、现场浇筑,无挤土效应,对周边环境影响小;
B、与地下连续墙比较,设备简单,造价低,速度快;
C、平面布置灵活,可以布置成方形、圆形、不规则多边形等;
D、圆形截面抗弯刚度大;
缺点:
A、不隔水,在高水位地层,需另外设止水帷幕;
B、施工期间大量泥浆排放,易造成环境问题;
③施工注意事项:
A、须间隔跳打,防止串浆;
1 q L1 2
剪应力
1ห้องสมุดไป่ตู้
Q1 d e1
c 2
式中:
Q 1 —型钢与水泥土之间单位深度范围内的错动剪力标准值
(N/mm); 1 —型钢与水泥土之间的错动剪应力标准值(N/mm2); q —计算截面处作用的侧压力标准值(N/mm2 ) L 1 —型钢翼缘之间的净距(mm); d e 1 —型钢翼缘处水泥土墙体的有效厚度(mm);
③计算: A、H型钢入土深度Dh Dh-—基坑抗隆起
抗倾覆 整体稳定性等、内力变形要求等
水泥土搅拌入土深度Dc Dc—抗管涌(流砂) DC.≥Dh+(0.5-1.0)m
B、型钢间距:L(净间距)
满足抗弯能力外, L≤del+H+2e
式中:
del — 水泥土搅拌桩厚度(mm)
H — H型钢高度(mm) 、e — 型钢形心轴与截面对称轴的距离(mm)
④水泥土强度校核 型钢水泥土搅拌墙应验算水泥土搅拌桩桩身局部抗剪承载
力,包括型钢与水泥土之间的错动剪切和水泥土最薄弱截面 处的局部剪切
(a)型钢与水泥土间错动 剪切破坏验算图
(b)最薄弱截面剪切 破坏验算图
搅拌桩局部抗剪强度计算示意图
A、型钢与水泥土之间的错动剪切承载力验算应按下式计算
剪力
Q1
剪力
Q2
1qL2
2
剪应力 式中:
2
Q2 de2
c 2
Q 2 —水泥土最薄弱截面处单位深度范围内的剪力标准值(N/mm); 2 —水泥土最薄弱截面处的局部剪应力标准值(N/mm2);
原位土体抗剪能力 边坡土体自重 超前支护抗剪能力
土钉对边坡的加固作用
滑移面后移 土体改善
拉拔作用
(4)方案选择
• 原则:
①安全第一位,造价要重视 ②周边环境要求:变形要求是否严格 ③开挖深度:土钉支护有开挖深度的限制 ④土质情况:锚杆比土钉对地层要求更高 ⑤施工工艺水平:设备、操作、技术要求 ⑥本地区以往的工程经验
QS
I
fv
式中:
—计算剪力设计值(N/mm2);
Q —型钢水泥土搅拌墙的剪力设计值(kN),可取计算得
到的弯矩标准值乘以相应的分项系数,一般取1.25; S —计算剪应力处的型钢面积矩(mm3); I —型钢沿弯矩作用方向的截面惯性矩(mm4); —型钢腹板厚度(mm);
f v —钢材的抗剪强度设计值(N/mm2)。
2、围护桩—排桩式支挡结构 (1)排桩式挡墙
(2)钻孔灌注桩
直径大于400mm,用钻机在地层中竖向钻孔,清孔后,放入钢筋笼,采用套管法浇筑
水下混凝土,一根一根密排的现浇混凝土桩,用圈梁联成整体式墙,承受水土压力。
①使用条件:
深度7~13m,地层较好时,可以用得更深达16~17m;
环境——
②优缺点:
桩-锚结构支护的基坑工程
李象范
同济大学 2019年4月
一、围护桩选型 1、桩-锚结构与土钉支护的比较与选择 (1).构造
(2)变形
• 倾覆 • • •
①抗拔力不足 ②材料拉断 ③桩短踢脚 ④桩墙折断
滑移 ①坑底隆起 ②地表下陷 ③搅拌桩折断 ④土钉弯曲
(3)受力机理 ①桩—锚:荷载—结构体系 水土压力桩、墙锚杆锚固段分布到稳定地层中 ②土钉支护:原位加固边坡
二、桩—锚与桩—撑
桩—锚结构受力示意图
1、方案选择的条件 (1).地层 锚杆对地层依赖性比较大,地层强度较高时用锚,地层条件
较差时用撑。 (2).场地 锚杆要出用地红线,场地较开阔时用锚,场地窄小时用撑。 (3).平面尺寸 基坑尺寸较小时用撑,很大时用锚。 (4).平面形状 基坑平面形状规则用撑,不规则、复杂甚至不对称用锚。 (5).对后续工序的干扰 桩—锚:对挖土、土建无干扰,改善劳动条件和工作效率。 桩—撑:对挖土、土建有干扰,生产效率较低。 (6).质量管理、可靠度的要求。
(a)全位满堂 (b)全位1隔1
(c)全位1隔2
(d)半位满堂
(d)半位1隔1
桩直径(mm) 内插型钢型号 围檩尺寸要求(mm)
H500×200
高度不应小于600,下同
650
H500×300
宽度不应小于900
850 1000
H700×300 H850×300
宽度不应小于1100 宽度不应小于1200
D、型钢水泥土搅拌墙的弯矩应全部由型钢承担,并按下式验算型钢的
抗弯刚度: 式中:
M f W
M —型钢水泥土搅拌墙的弯矩设计值(N.mm),可取计算 得到的弯
矩标准值乘以相应的分项系数,一般取1.25;
W —型钢沿弯矩作用方向的截面模量(mm3);
f —型钢的抗弯强度设计值(N/mm2)。
型钢水泥土搅拌墙的剪力应全部由型钢承担,并按下式 验算型钢的抗剪强度: