MCZ-200锚杆测力计原理
MCZ-200锚杆测力计说明
锚杆测力计是测定锚杆受力变化的仪器，通过测量液压枕油压确定锚杆尾部承受的载荷。通过对锚杆的监测，以便对锚杆支护质量进行监控，从而达到对巷道围岩应力的监控。
技术参数：
工作压力：0～60MPa；分辨率：0.1MPa；工作液：3#黄油；中心孔：28mm；内径：80mm；外径：100mm；重量：2.3Kg。
工作原理：
将液压枕置于锚杆托板下方，锚杆受力挤压托板，托板将压力传递到液压枕上，引起液压枕内油压增加，压力表读出压力值。经过简单换算，即得到锚杆尾部承受的拉力。
压力换算：
根据压力F=压强P×面积S计算：
S=πr2=3.14×[（80/2）2-（28/2）2] ×10-6=4.4×10-3(m2)
1MPa时压力：F=P×S＝106×4.4×10-3=4400N=4.4KN
得出1MPa相当于4.4KN，合0.44T
顶板离层仪
顶板离层指示仪以红、黄、绿三种颜色表示顶板离层松动的严重程度，绿色表示顶板松动离层较小，处稳定状态；黄色表示离层离层松动已达到警界值；红色表示顶板离层松动值较大，已进入危险状态。绿色30mm、黄色30mm、红色50mm。
第六章 岩石锚杆基础
第六章岩石锚杆基础 岩石锚杆基础应根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)第8．6．1条至第8．6．3条的要求和规定进行设计。 岩石锚杆基础可用于直接建造在基岩上的柱基以及承受拉力或水平力较大的建筑物基础。锚杆基座应与基岩连成整体，并应符合下列要求： 1．锚杆孔直径，宜取三倍锚杆直径，但不应小于一倍锚杆直径加50mm。锚杆基础的构造要求，可按图6-1采用。 2．锚杆插入上部结构的长度，必须符合钢筋锚固长度的要求。 3．锚杆宜采用热轧带肋钢筋，水泥砂浆(或细石混凝土)强度等级不宜低于M30(或C30)，灌浆前应将锚杆孔清理干净。 锚杆基础中单根锚杆所承受的拔力设计值，应按下列公式验算： 式中Nti——单根锚杆所承受的拔力设计值； Rt——单根锚杆的抗拔力特征值。 对甲级建筑物，单根锚杆抗拔力应通过现场试验确定。对于其他建筑物，可按下列公式计算： R，≤0，8πdlf(6—3) 式中f—一砂浆与岩石间的粘结强度特征值(MPa)，水泥砂浆可取M30，f值可按表6—1选用； l——锚杆的有效锚固长度； k1——锚杆孔的直径。
[例6-1] 已知某工程有800mmx800mm的偏心受压柱，柱基坐落在较软地基上，该柱承受风载等作用产生的拔力168kN，试设计锚杆基础所需的锚杆根数。锚杆直径d，锚杆孔径 第209页 k1，锚杆有效锚固长度l，锚杆间的距离C1，并绘出锚杆基础的平、剖面图。 [解] 选定锚杆直径d=20mm(HPB335)，Rt=0．87πd，lf=0。8x 3．141 6x70x800X0．3=42 223N=42．22kN 查表6—3得：Rt=42．22kN。 锚杆根数n=168-42．22-3．98根，取4根 根据锚杆直径d=20mm，查表6-2得：锚杆孔径d1=70mm 锚杆有效锚固长度l=800nan，锚杆间的距离C1=420mm，锚杆与柱预留连接长度l1=700mm。．
岩石锚杆基础施工方案模板
岩石锚杆基础施工 方案
目录 一、编制依据 (2) 二、工程概况 (4) 三、工程设计技术要求 (5) 四、岩石锚杆基础施工 (8) 1、工艺流程 (8) 2、施工准备 (10) 3、锚杆基础施工 (13) 五、人员组织 (23) 六、材料与设备 (23) 七、工艺质量要求及标准 (24) 八、安全及环保措施 (26) 九、应急救援措施 (37) 十、进度安排 (40) 十一、标准工艺应用 (41)
一、编制依据 1、榆横～潍坊1000千伏特高压交流输变电工程线路工程( 06标) 锚杆基础施工图、施工图会审纪要及设计交底有关要求; 2、《建筑地基处理技术规范》( JGJ79- ) ; 3、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》( GBJ50086- ) ; 4、《岩土锚杆( 索) 技术规程》( CECS22- ) ; 5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》( GB50204- ) ( ) ; 6、《混凝土强度检验评定标准》( GBT50107- ) ; 7、《电力建设安全工作规程第2部分: 电力线路》( DL5009.2- ) ; 8、《1000kV架空输电线路施工及验收规范》( Q/GDW1153- ) ; 9、《1000kV架空输电线路施工质量检验及评定规程》( Q/GDW1163- ) ; 10、《国家电网公司施工项目部标准化管理手册》( ) ; 11、《国家电网公司输变电工程标准工艺管理办法》国网( 基建/3) 186- ; 12、《国家电网公司基建安全管理规定》国网( 基建/2) 173- ; 13、《国家电网公司基建技术管理规定》国网( 基建/2) 174- ; 14、《国家电网公司基建质量管理规定》国网( 基建/2) 112- ; 15、《国家电网公司输变电工程施工安全风险识别评估及预控措施管理办法》国网( 基建/3) 176- ; 16、《输变电工程建设标准强制性条文实施管理规程》(Q/GDW248- ); 17、《国家电网公司输变电工程标准工艺( 四) ——典型施工工
锚杆支护理论计算方法
锚杆支护参数的确定 一、锚杆长度 Ｌ≥L1+L2+Ｌ3--------－－------－-------- ① =0.１＋１．5+0．3=1.9m 式中： Ｌ——锚杆总长度，ｍ； L1 ——锚杆外露长度(包括钢带+托板+螺母厚度)，取0.１m； Ｌ２——锚杆有效长度或软弱岩层厚度,m； L3——锚入岩（煤）层内深度（锚固长度）,按经验L3≥３00mm。 (一)锚杆外露长度L１ L1=(０．1～０.１5)m,[钢带+托板+螺母厚度+（0.０２～０.03）] (二)锚入岩(煤)层内深度(锚固长度）L３ 1.经验取值法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》ＧBJ86－85“第三节锚杆支护设计”中、第3.3.３条第四款规定： 第3.3.3条端头锚固型锚杆的设计应遵守下列规定: 一、杆体材料宜用2０锰硅钢筋或３号钢钢筋; 二、杆体直径按表3.３.3选用; 三、树脂锚固剂的固化时间不应大于10分钟,快硬水泥的终凝时间不应大于12分钟;
四、树脂锚杆锚头的锚固长度宜为200~25０毫米,快硬水泥卷锚杆锚头的锚固长度 宜为300～４0０毫米； 五、托板可用3号钢,厚度不宜小于６毫米,尺寸不宜小于１5０×１５0毫米； 六、锚头的设计锚固力不应低于５0千牛顿； 七、服务年限大于5年的工程,应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆。 一般取300mm~４0０mm 2. 理论估算法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节 锚杆支护设计”中规定： 第3．3.11条 局部锚杆或锚索应锚入稳定岩体。水泥砂浆锚杆或预应力锚索的水泥砂浆胶结式内锚头锚入稳定岩体的长度,应同时满足下列公式: 公式（3.3.11-1)、(3.３.１1-2)见图形所示。 cs st f f d k l 412≥ (3．3.１1-１） cr st a f d f d k l 2214≥ (３.3.1１-２) 式中ｌa ——锚杆杆体或锚索体锚入稳定岩体的长度（ｃm); ｄ1——锚杆钢筋直径走私或锚索体直径（cm ）; ｄ２——锚杆孔直径(ｃm ）; ｆst ——锚杆钢筋或锚索体的设计抗拉强度（N/cm ２）;
岩石锚杆基础工程施工设计方案
目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (2) 三、工程设计技术要求 (4) 四、岩石锚杆基础施工 (7) 1、工艺流程 (7) 2、施工准备 (9) 3、锚杆基础施工 (11) 五、人员组织 (21) 六、材料与设备 (21) 七、工艺质量要求及标准 (22) 八、安全及环保措施 (23) 九、应急救援措施 (33) 十、进度安排 (36) 十一、标准工艺应用 (38)
一、编制依据 1、榆横～潍坊1000千伏特高压交流输变电工程线路工程（06标）锚杆基础施工图、施工图会审纪要及设计交底有关要求； 2、《建筑地基处理技术规》（JGJ79-2012）； 3、《锚杆喷射混凝土支护技术规》（GBJ50086-2001）； 4、《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22-2005）； 5、《混凝土结构工程施工质量验收规》（GB50204-2002）（2011年版）； 6、《混凝土强度检验评定标准》（GBT50107-2010）； 7、《电力建设安全工作规程第2部分：电力线路》（DL5009.2-2013）； 8、《1000kV架空输电线路施工及验收规》（Q/GDW1153-2012）； 9、《1000kV架空输电线路施工质量检验及评定规程》（Q/GDW1163-2012）； 10、《国家电网公司施工项目部标准化管理手册》（2014年版）； 11、《国家电网公司输变电工程标准工艺管理办法》国网（基建/3）186-2015； 12、《国家电网公司基建安全管理规定》国网（基建/2）173-2015； 13、《国家电网公司基建技术管理规定》国网（基建/2）174-2015； 14、《国家电网公司基建质量管理规定》国网（基建/2）112-2015； 15、《国家电网公司输变电工程施工安全风险识别评估及预控措施管理办法》国网（基建/3）176-2015； 16、《输变电工程建设标准强制性条文实施管理规程》(Q/GDW248-2008)； 17、《国家电网公司输变电工程标准工艺（四）——典型施工工法》。 二、工程概况 榆横～潍坊1000千伏特高压交流输变电工程线路工程(6标)起于吕梁市中阳县暖泉镇中庄村附近，止于孝义市七里坡附近，起止杆塔号为：3L070～3L149（不含），3R071～
锚杆的锚固长度设计计算
锚杆（索） 1.锚杆（索）的作用机理 立柱在荷载的作用下，有绕着基地转动的趋势，此时可以利用灌浆锚杆（索）的抗拔作用力来进行抵抗。灌浆锚杆（索）指用水泥砂浆(或水泥浆、化学浆液等)将一组钢拉杆(粗钢筋或钢丝束、钢轨、小钢筋笼等)锚固在伸向地层内部的钻孔中，并承受拉力的柱状锚固体。它的中心受拉部分是拉杆。其受拉杆件有粗钢筋，高强钢丝束，和钢绞线等三种不同类型。而且施工工艺有简易灌浆、预压灌浆以及化学灌浆。锚固的形式应根据锚固段所处的岩土层类型、工程特征、锚杆（索）承载力大小、锚杆（索）材料和长度、施工工艺等条件，按表1-1进行具体选择。 同时，为了更好地对锚杆（索）进行设计，以下将对锚杆（索）的抗拔作用力机理进行介绍。 锚杆（索）的抗拔作用力又称锚杆（索）的锚固力，是指锚杆（索）的锚固体与岩土体紧密结合后抵抗外力的能力，或称抗拔力，它除了跟锚固体与孔壁的粘结力、摩擦角、挤压力等因素有关外，还与地层岩土的结构、强度、应力状态和含水情况以及锚固体的强度、外形、补偿能力和耐腐蚀能力有关。 许多资料表明，锚杆（索）孔壁周边的抗剪强度由于地层土质不同，埋深不同以及灌桨方法不同而有很大的变化和差异。对于锚杆（索）抗拔的作用机理可从其受力状态进行分析，由图1-1表示一个灌浆锚杆（索）中的砂浆锚固段，如将锚固段的砂浆作为自由体，其作用力受力机理为： 锚杆选型表1-1
当锚固段受力时，拉力T 。首先通过钢拉杆周边的握固力(u)传递到砂浆中，然后再通过锚固段钻孔周边的地层摩阻力(τ)传递到锚固的地层中。因此，钢拉杆如受到拉力作用，除了钢筋本身需要有足够的截面积(A)承受拉力外，锚杆（索）的抗拔作用还必须同时满足以下三个条件： ①锚固段的砂浆对于钢拉杆的握固力需能承受极限拉力； ②锚固段地层对于砂浆的摩擦力需能承受极限拉力； ③锚固土体在最不利的条件下仍能保持整体稳定性。 以上第①、②个条件是影响灌浆锚杆（索）抗拔力的主要因素。 i 孔壁摩阻力τ i 图1-1 灌浆锚杆（索）锚固段的受力状态 2.锚杆（索）的设计计算 锚杆（索）的设计原则: (1)锚杆（索）设计前应进行充分调查，综合分析其安全性、经济性与可操作性，避免其对路堤周围构筑物和埋设物产生不利影响。 (2)设计锚杆（索）时应考虑竣工后荷载作用对路堤的影响，要保证它们在载荷作用下不产生有害变形。 (3)设计锚杆（索）时，应对各种设计条件和参数进行充分的计算和试验来确定，只有少数有成熟的试验资料及工程经验的可以借用。 锚杆（索）的设计要素: 锚杆（索）的设计要素包括：锚杆（索）长度、锚固长度、相邻结构物的影
锚杆(锚索)长度、间排距、参数的确定
1锚杆支护参数的确定 （1） 两帮破坏范围C 的确定 222 1.5 [-]() cos(/2)2 cot (45)1 12 t c c t t y k k l k l h C u k u σσσσα?+-= +--- 式中，k ——应力集中系数； kt ——巷道维护时间影响系数； k c ——煤层稳定影响系数； σc ——煤帮煤层单轴抗压强度（MPa ）； σy ——垂直自重应力（MPa ）； α——煤层倾角（°）； h c ——被巷道切割的煤层厚度（m ）； l t ——巷道切割煤层（岩层）的最大宽度 u ——煤层的泊松比； φ——煤层的内摩擦角（°）。 （2） 巷道顶板破坏范围的确定 1sin 2sin (cot )(1sin )[] cot o p o C R R C φ φ ρφφφ -+-= 式中，R p ——为围岩松动范围（m ）； R o ——巷道外接圆半径（m ）； ρo ——原岩自重应力（MPa ）； C ——顶板岩石粘结力（MPa ）； φ——为顶板岩石内摩擦角（°）。 （3） 锚杆直径 4/()40.1/(3.14380)0.018s Q m φπσ==??= 式中，
s mm a Q 1.1320mm σΦ—锚杆直径（）； —螺纹钢抗拉强度（MP ）； —锚杆锚固力； 考虑富余系数，锚杆直径确定为。 （4） 锚杆长度 tan 1.8tan 450.50.10.1 2.4()tan tan 45b a l m ?++=+=+=? 式中， b m a m ?。 —组合拱厚度（); —锚杆对岩层的控制角（）—锚杆间排距（）。 2锚索支护参数的确定 1锚索长度的确定 123a a a a L L L L =++ 式中： L a ——锚索长度（m ）； L a1——锚索外露长度（m ）； L a1——锚索有效长度（m ）； L a2——锚索锚固长度（m ）。 （1）静压软岩巷道 在锚杆失效的情况下，其潜在的冒落高度为1.5倍的巷道宽度。同时为保证巷道的稳定性，锚索应保证锚固到稳定的岩层内，锚索有效长度： 21max 1.5,n a i i L a h =?? =???? ∑ 式中，a ——巷道宽度（m ）； h i ——稳定岩层下各层厚度（m ）； i ——稳定岩层下岩层层数。 （2）动压软岩巷道
锚杆计算书
从几种规范来探讨全长粘结岩石锚杆承载力的计算 关键词：全长粘结岩石锚杆；承载力；计算 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。 1、引言 锚杆是岩土工程中常见的工程处理措施，在建筑、水利、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，建筑、公路、铁道、水利等行业的设计规范对锚杆的设计计算作了相关的规定。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。 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计算在很多规范中均有规定，笔者摘录如下： （1）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）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t R 应通过现场实验确定；对于其它建筑物可按下式计算： lf d R t 18.0π≤……………（8.6.3） 式中： f —砂浆与岩石间的粘结强度特征值； 1d —锚杆孔直径； l —锚杆的有效锚固长度； （2）、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002）7.2.2条～7.2.3条： 锚杆钢筋截面面积应满足下式的要求： y a s f N A 20ξγ≥ ……………（7.2.2）
锚杆参数计算
铁迈煤矿锚杆（索）支护参数计算 一、锚杆长度： 按照加固拱原理确定锚杆参数： L≥L1+L2+L3 其中：L -------锚杆全长，m； L1-------锚杆外露长度，一般取0.05-0.2m，包括垫板、螺母；为了进行拉拔试验通常取0.2M. L2-------锚杆有效长度（顶锚杆免压拱高与帮锚杆破碎深度较大值）m； L3-------锚杆锚固长度，一般为0.3-0.5m; L2= [B/2+Htan（45°-W/2）]/f 其中：L2-------锚杆有效长度，m； B-------巷道掘进跨度，取3.8m； H-------巷道掘进高度，取3.5m； W-------围岩（煤体）内摩擦角，取45°； f-------岩石普世系数，取2.5；则 L2=［3.8/2+3.5*tan（45°-45°/2）］/2.5=1.34 所以锚杆长度L≥L1+L2+L3=0.2+1.34+0.5=2.0m，因此采用长度 为2.0m的锚杆；
结论1：锚杆长度确定为2.0m 二、锚杆间排距 B=√---Q/-(khr)------ 式中： B：锚杆间排距； Q：锚杆锚固力；取80KN K：安全系数，取2； h：巷道掘进宽度；3.8m r:上覆岩层平均体积重量取25 KN/m3 则：B=√---Q/-(khr)-----= √-80/(2*3。8*25--=0.649m,取0.6m. 结论2：锚杆间排距确定为0.6m. 三、锚索长度： 为了加强锚固体的强度，减少煤岩顶板冒落，采用锚索的长度为： L=L1+L2+L3+L4 其中：L---------锚索长度，m； L1 --------锚索深入稳定岩层锚固长度，m； L2 --------需要悬吊不稳定岩层（煤体厚度），取 2.5m； L3 --------上托盘及锚具厚度，0.15m； L4 --------需要外露张拉的长度，取0.25m。
锚杆支护理论计算方法
锚杆支护参数的确定 锚杆长度 L》L l + L2+L3 -------------------- ① =0.1+1.5+0.3=1.9m 式中： L —锚杆总长度，m L1 - -—锚杆外露长度（包括钢带+托板+螺母厚度），取0.1m; L2 - -―锚杆有效长度或软弱岩层厚度，m L3 —锚入岩（煤）层内深度（锚固长度），按经验L3>300mm （一）锚杆外露长度L1 L1=（0.1?0.15）m ,［钢带+托板+螺母厚度+ （0.02?0.03 ）］（二）锚入岩（煤）层内深度（锚固长度儿3 1. 经验取值法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86- 85 “第三节锚杆支护设计”中、第3.3.3条第四款规定： 第333条端头锚固型锚杆的设计应遵守下列规定: 一、杆体材料宜用20锰硅钢筋或3号钢钢筋； 二、杆体直径按表333选用； 三、树脂锚固剂的固化时间不应大于10分钟,快硬水泥的终凝时间不应大于12分钟； 四、树脂锚杆锚头的锚固长度宜为200?250毫米,快硬水泥卷锚杆锚头的锚固长度
公式(3.3.11 -1) （3311-2）见图形所示 (3.3.11 -1) (3.3.11 -2) 宜为300?400毫米； 五、托板可用3号钢,厚度不宜小于6毫米,尺寸不宜小于150X150 毫米； 六、锚头的设计锚固力不应低于50千牛顿； 七、服务年限大于5年的工程,应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆。 一般取 300mn?400mm 2. 理论估算法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》 GBJ86- 85 “第三节锚杆支 护设计”中规定: 第3311条局部锚杆或锚索应锚入稳定岩体。水泥砂浆锚杆或预应力锚索的水泥砂浆胶结式内锚头锚入稳定岩体的长度，应同时 满足下列公式: 式中la——锚杆杆体或锚索体锚入稳定岩体的长度（cm）； d1—锚杆钢筋直径走私或锚索体直径（cm ； d2 --- 锚杆孔直径（cn）； f st ――锚杆钢筋或锚索体的设计抗拉强度（N/cm）； f cs——水泥砂浆与钢筋或水泥砂浆与锚索的设计粘结强度（N/cm2）; 4d2 f cr
抗浮锚杆概述
抗浮锚杆概述 .抗浮锚杆，也叫抗浮桩，是建筑工程地下结构抗浮措施的一种。抗浮锚杆不同于一般的基础桩，有其自身的独特性能，与一般基础桩的最大区别在于：基础桩通常为抗压桩，桩体承受建筑荷载压力，受力自桩顶向桩底传递，桩体受力大小随着建筑荷载的变化而变化；而抗浮桩则为抗拔桩体承受拉力，普通抗浮桩受力也是自桩顶向桩底传递，桩体受力大小随着地下水位的变化而变化，但两者受力机制恰好相反。 抗浮锚杆是指抵抗建筑物向上位移的各种桩型的总称,抗浮锚杆不同于一般的基础桩, 有其自身的独特性能,抗浮桩为抗拔桩。 适用规范 抗浮锚杆的设计并无相应的规范条文，《建筑地基基础设计规范》GB50007---2002中“岩石锚杆基础”部分以及《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002有关锚杆的部分可以参考使用，不过最好只用于估算，锚杆抗拔承载力特征值应通过现场试验确定，有一些锚杆构造做法可以参考。对于锚杆估算，推荐使用《建筑边坡工程技术规范》GB 50330-2002，对于岩土的分类较细，能查到一些必要的参数。 验算内容 1)锚杆钢筋截面面积； 2)锚杆锚固体与土层的锚固长度； 3)锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度； 4)土体或者岩体的强度验算； 注意事项 1) 集中点状布置，抗浮锚杆与岩石锚杆基础结合为优，需注意柱底弯矩对锚杆拉力的影响，特别是柱底弯矩较大的时候； 2) 参考《建筑边坡工程技术规范GB 50330-2002》，应选用永久性锚杆部分内容； 3) 岩石情况（坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩）应准确区分，可参考《建筑边坡工程技术规范GB 50330-2002》表7.2.3-1注4； 4) 锚杆抗拔承载力特征值应通过现场试验确定，可参考《建筑边坡工程技术规范》GB 50330-2002附录C； 5) 抗浮设计水位的确定应合理可靠，一般应由地质勘测单位提供，比较可靠和有说服力，应设置水位观测井，对于超出抗浮设计水位的情况应有应对措施；
锚杆支护参数设计
煤巷锚杆支护参数设计方法 煤巷的突出特点就是承受采动支承压力，围岩破碎，变形量大。巷道锚杆支护设计，首先要对巷道所经受采动影响过程及影响程度进行准确的评估，对巷道使用要求和设计目标要予以准确定位。比如，是按采动影响时的支护难度设计支护，还是按照采动影响前的使用要求设计，不同的设计思想，结果大不相同。 目前，我国煤巷支护设计方法大致分为三类，即工程类比法、理论计算法及实例法。 1）工程类比法 工程类比法是当前应用较广的方法。它是根据已经支护的类似工程的经验，通过工程类比，直接提出支护参数。它与设计者的实践经验有很大关系。然而，要求每一个设计人员都具有丰富的实践经验是不切实际的。为了将特定岩体条件下的设计与个别的工程相应条件下的实践经验联系起来进行工程类比，做出比较合理的设计方案，正确的围岩分类是非常必要的。进行围岩分类后，就可根据不同类别的岩层，确定不同的支护形式和参数。 （1）巷道围岩分类方法 围岩分类方法的研究工作历史悠久，早在18世纪，在采矿及各地下工程已开始用分类的方法研究围岩的稳定性。随着采矿和人们对岩石物理力学性质认识的不断深入，国内外围岩分类研究得到了迅速发展，据不完全统计，有影响的围岩分类有五六十种之多。 a. 普氏岩石分级法 该法用岩石坚固性系数f（普氏系数）来对围岩分类，f值等于岩石的单向抗压强度除以10。坚固性系数是岩石间相对的坚固性在数量上的表现，它最重要的性质在于不论是何种抗力，以及这种抗力是如何引起的，而给予岩石相互之间进行比较的可能性。普氏岩石分级法来自实践，并且有抽象概括的程序可取，所提出的岩石坚固性系数值简单明确，到目前仍有一定的使用价值。 b. 煤矿锚喷支护围岩分类 为了适应巷道锚杆支护的需要，原煤炭工业部颁布的《煤炭井巷工程锚喷支护设计试行规范》制定了煤矿锚杆支护围岩分类，见表1。该分类综合考虑了岩石的单向抗压强度、岩体结构和结构面发育状况、岩体完整性系数、围岩稳定时间等多种因素，是一种典型的多指标分类方法。 c. 围岩松动圈分类 围岩松动圈是一个定量的综合指标，它是建立在对巷道围岩实测的基础上，几乎不作任何假设，用现场实测和模拟试验，研究围岩状态，找出围岩松动圈这一综合指标，用来作为围岩分类的依据。这一分类方法简单、直观性强、易于掌握，受到众多煤矿巷道设计与施工人员的欢迎。 经过大量的现场松动圈测试及其与巷道支护难易程度相关关系的调研之后，依据围岩松动圈的大小将围岩分成小松动圈，中松动圈、大松动圈三大类六小类，如表2所示。
(完整版)第四讲锚杆支护理论
第四讲锚杆支护理论 本讲主要介绍锚杆常用支护理论（包括一些近年来比较流行和活跃的理论）、锚杆支护设计方法和国外锚杆支护主要经验，以及巷道容易冒顶的十种情况和五种应对措施。 锚杆支护的作用机理尚在探讨之中。目前己提出的观点较多，其中影响较大的有悬吊作用、组合梁(拱)作用、组合拱、减跨理论、加固(提高C、φ值)作用等几种。这几种观点都是以围岩状态和利用锚杆杆体受拉(力)为前提来解释锚杆支护作用机理的，因此，围岩状态及锚杆受拉力这两个前提的客观性是判定上述理论正确性的标准。 一、锚杆支护理论 支护：就是指为了地下巷道掘进、硐室开挖后的稳定及施工安全，而采取的支持、加强或改善围岩应力状态而打设的构件或采取的措施的总称。支护包括两个方面，一是支，就是顶住顶板，防止顶板出现大量的下沉，使顶板下沉控制在可控、安全的状态，二是护，就是保持顶板的完整性，防止出现漏矸、漏顶、巷道掉渣等现象。支和护是一个有机统一的整体，它们共同组成了支护系统。 （一）锚杆支护理论综述 1、悬吊理论
1）机理：将巷道顶板较软弱岩层悬吊在稳定岩层上，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。 图4-1 锚杆悬吊作用原理示意图 2）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。 3）适用条件：在锚杆的长度范围内有一层坚硬而稳定的岩层，锚杆可以锚固到顶板坚硬稳定岩层。 图4-2 a拱形巷道的锚杆悬吊作用b软弱岩层的锚杆悬吊作用 2、组合梁理论 1）机理：将锚固范围内的岩层挤紧，增加岩层间的摩
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。将几层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。在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁(板)的岩层挤紧，增大岩层间的摩擦力； 同时，锚杆本身也提供一定的抗剪能力，阻止其层间错动。锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁，这时被锚固的岩层便可看成组合梁，全部锚固层能保持同步变形，顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。 决定组合梁稳定性的主要因素是锚杆的预拉应力及杆体强度和岩层的性质。 2）缺点：将锚杆作用与围岩的自稳作用分开；在顶板较破碎、连续性受到破坏时，难以形成组合梁。这一观点有一定的影响，但是其工程实例比较少，也没有进一步的资料供锚杆支护设计应用，尤其是组合梁的承载能力难以计算，而且组合梁在形成和承载过程中，锚杆的作用难以确定。另外，岩层沿巷道纵向有裂缝时粱的连续性问题、梁的抗弯强度等问题也难以解决。 3）适用条件： 层状地层，如图4-3中2所示； 顶板在相当距离内（锚杆长度范围内）不存在稳定岩层，
岩石锚杆基础的施工说明
岩石锚杆基础施工说明 岩石锚杆基础可充分利用地形，减少基面开挖，有利环保。锚杆基础在汗海-沽源-平安城500kV线路工程的大量采用，无疑是对塞外脆弱的植被起到了保护作用，但也给设计、施工、监理提出了新的课题,为了搞好岩石锚杆基础的施工，并为今后的安全运行奠定良好的基础，我设计院针对岩石锚杆基础制定了岩石锚杆基础施工说明。 1 概述 1.1 基础施工应严格按照《110-500kV架空送电线路施工及验收规范》（GB50233-2005）和《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）执行。 1.2 本说明适用的范围是岩石锚杆基础施工。 1.3 本说明主要针对的是岩石锚杆基础施工中的各个主要环节。 包括锚杆基础施工前准备工作、基面清理、钻孔、清孔、锚杆插入、承台支模、混凝土浇注、拆模、养护、成品保护等工序。 1.4 岩石锚杆基础施工工作流程见“岩石锚杆基础施工流程图”。 2 施工前准备 2.1 熟悉图纸及设计文件、学习相关规程规范。 2.2 核实现场定位时的塔位桩，确认无误后，再根据现场地形地貌及设计提供的降基面高度校核高低腿配置，如有不符，应立即通知设计单位。 2.3 核对地脚螺栓尺寸、小根开是否和塔图一致。
岩石锚杆基础施工流程图 3 施工基面清理 3.1按“基础施工说明”（见各标段基础施工图）的要求清理施工基面，若有与上部铁塔结构相碰的山体应局部清理，施工单位不能随
意加大开方面，严禁破坏施工基面以下岩体的整体性。 3.2 施工基面开挖前应预留出场地，对钻孔、注浆及冲洗注浆设备和管路排出的污水进行适当处理，以防止污染环境。 3.3 施工基面清理完毕后，检查基面标高。 4基础放线和钻机定位 基面开挖完成后，应用白灰划出基础位置，并用定位桩标志出钻孔的位置。控制桩应采取保护措施，防止受到破坏。基础定位的精度宜根据锚杆施工规范控制。 应当使用适当的钻机型号和钻孔方法，钻具的重量和刚度要匹配，以防影响钻孔速度和排碴，充分发挥钻具的效率，以获得高精度钻孔。 5 钻孔和清孔 锚杆基础的钻孔应满足设计图纸要求的孔径、长度，采用适宜的钻孔方法确保精度，要使其后续的锚杆插入和注浆作业能顺利进行。 钻孔过程中要对岩土地层情况进行验证，如果实际地层与设计地层有较大差异时，应及时报告设计人员，以便采取措施进行加固或者变更钻孔位置。 不同的岩土层宜采用合适的钻具和钻孔方法，以保证锚杆在插入的注浆过程中孔壁不致塌陷，钻孔直径应符合设计要求，不致对孔壁产生过大的挠动。 钻孔用水宜采用清水，泥浆或其它悬浊液会减弱锚杆的锚固力，应避免使用。当钻孔用水对地基有不良影响时，宜采用无水钻孔法。
锚杆支护参数计算
1 地质条件 岱庄煤矿综掘煤巷位于313采区中部，沿3上煤层顶板掘进，巷道底板标高在-203~-208m ，地表松散层厚度平均36m ；煤层厚度为3~3．83m ，平均3．4m ；煤层直接顶为砂质泥岩，厚度在0．60~．95m 之间，平均0．8m ；老顶为细砂岩，厚度15m 左右；底板为粉砂岩，厚度在1．158~．58m ，平均为4．9m 。 煤巷两侧及底板为煤体，粘聚力0．45MPa 、内摩擦角26°、容重1．33kg ／m 3、单向抗压强度6．35MPa ；煤巷顶板为砂质泥岩，粘聚力2MPa 、内摩擦角28°、容重 2．76kg/m 3单向抗压强度20MPa ；原岩应力6．48MPa ；围岩稳定性系数为1．7，巷道围岩为Ⅳ类，属较稳定围岩。 2 锚杆及托盘材料 目前顶板锚杆采用Φ16mm 螺纹钢，设计强度240MPa ，托盘为铸钢托盘；两侧采用压缩木锚杆，设计强度17．6MPa 。 3 锚杆支护参数计算 3．1锚杆长度计算 21l l l += (1) 式中：1l 为锚杆外露长度，一般为0．1m ；2l 为被锚固围岩的厚度， 2/2h R l p -= (2) Ccon rH rH R R p +=sin 0 (3) 式中：p R 巷道围岩塑性区半径；o R 为矩形断面的等效圆掘进半径(见图1)，其值为 2．18m ；h 为巷道宽度或高度，两者之间取小值，即h =2．6m 。 将上述巷道围岩参数代入式(3)得： ①巷道顶板岩层： m con R p 53.228228sin 48.648.618.2=?+?= ②卷道侧壁(煤体)： m con R p 08.32645.026sin 48.648.618.2=?+?= 由式(2)，得锚杆锚固区围岩厚度： 煤巷顶板岩层：m l 23.12=
煤矿巷道锚杆支护全参数设计
巷道锚杆支护参数设计 一、锚杆支护理论研究 （一）锚杆支护综述 1、锚杆支护技术的发展 锚杆支护作为一种有效的、技术经济优越的采准巷道支护方式，自美国1912年在aberschlesin（阿伯施莱辛）的Friedens（弗里登斯）煤矿首次使用锚杆支护顶板至今已有90多年的历史。 1945~1950年，机械式锚杆研究与应用； 1950~1960年，采矿业广泛采用机械式锚杆，并开始对锚杆支护进行系统研究； 1960~1970年，树脂锚杆推出并在矿山得到了应用； 1970~1980年，发明管缝式锚杆、胀管式锚杆并得到了应用，同时研究新的设计方法，长锚索产生； 1980~1990年，混合锚头锚杆、组合锚杆、特种锚杆等得到了应用，树脂锚固材料得到改进。 美国、澳大利亚、加拿大等国由于煤层埋藏条件好，加之锚杆支护技术不断发展和日益成熟，因而锚杆支护使用很普遍，在煤矿巷道的支护中的比重几乎达到了100%。 澳大利亚锚杆支护技术已经形成比较完整的体系，处于国际领先水平。澳大利亚的煤矿巷道几乎全部采用W型钢带树脂全长锚固组合锚杆支护技术，尽管其巷道断面比较大，但支护效果非常好。对于复合顶板、破碎顶板及其巷道交叉点、大跨度硐室等难维护的地方，采用锚索注浆进行补强加固，控制了围岩的强烈变形。美国一直采用锚杆支护巷道，锚杆消耗量很大。锚杆种类也较多，有胀壳式、
树脂式、复合锚杆等。组合件有钢带。具体应用时，根据岩层条件选择不同的支护方式和参数。 锚杆支护发展最快的是英国。在1987年以前，英国煤矿巷道支护90%以上采用金属支架，而且主要是矿用工字钢拱型刚性支架。由于回采工作面单产低、效率低、巷道支护成本高，因而亏损严重。为了摆脱煤炭行业的这种困境，在巷道支护方面积极发展锚杆支护，到1987年，英国从澳大利亚引进了成套的锚杆支护技术，从而扭转了过去的被动局面，煤巷锚杆支护得到迅速发展，经过近10年实验的基础上，又进行了改进和提高，到1994年在巷道支护中所占的比重己达到80%以上。锚杆支护技术的广泛采用给英国煤矿带来巨大的活力和经济效益。 德国是U型钢支架使用最早、技术上最为成熟的国家，自1932年发明U型钢支架以来，U型钢支架发展迅速，支护比重很快达到了90%以上，从井底车场一直到采煤工作面两巷均采用U型钢可缩性支架。但是自20世纪80年代以来，随着矿井开采深度日益增加，维护日益困难。面临这种困境，德用不断增加金属支架的型钢质量，逐步减小棚距的做法，这不仅使巷道支护费用增高，而且施工、运输更加困难和复杂。即便如此，巷道维护困难的状况仍然难以改观，于是寻求成本低，运输和施工简单方便、控制围岩变形效果好的锚杆支护变得尤为重要。到20世纪80年代初期，锚杆支护在鲁尔矿区实验成功后获得推广，现己应用到千米的深井巷道中，取得了许多成功的经验。 法国煤巷锚杆支护的发展也很迅速，到1986年其比重己达50%。在采区巷道支护中同时发展金属支架、锚杆支护、混凝土支架。 俄罗斯锚杆支护的发展也引人瞩目。他们研制了多种类型的锚杆，在俄罗斯第一大矿区——库兹巴斯矿区锚杆支护巷道所占比重己达50%。 我国在煤矿岩巷中使用锚杆支护也已有近50余年的历史。从1956年起在煤矿岩巷中使用锚杆支护，20世纪60年代锚杆支护开始进入采区，但由于煤层巷道围岩松软，受采动影响后围岩变形量很大，对支护技术要求很高，加之锚杆支护理论、设计方法，锚杆材料、施工机具、检测手段等还不够完善，因而发展缓慢。“八五”期间，原煤炭工业部把煤巷锚杆支护技术作为重点项目进行攻关，在“九五”期间，原煤炭工业部将“锚杆支护”列为煤炭工业科技发展的五个项目之一，
巷道锚杆支护计算公式
根据1552工作面围岩柱状资料分析，15#煤层顶板直接顶为粘土岩，厚度1.0-1.5m ，施工时，极易垮落，掘进施工时以14#煤层做顶沿15#煤层底板掘进，采取锚网支护。为了将锚杆加固的“组合梁”悬吊于老顶坚硬岩层中，需用高强度锚索做辅助支护。根据邻近1551运、回两巷掘进巷道的支护经验，确定1552回风巷、1552回风巷皮带机头硐室,采用锚杆—钢筋网—钢带--锚索联合支护。 二、支护参数设计 ㈠采用类比法合理选择支护参数：根据15#煤层邻近巷道的支护经验，1552回风巷巷道顶锚杆选用φ16mm ×1800mm 的圆钢锚杆，间距1000mm,排距900mm ；选用1x7丝φ15.24mm ，锚固力不小于230kN 冷拔钢筋,长度4.2m 的锚索加强支护。 ㈡采用计算法校核支护参数 1、锚杆长度计算 L = KH+L 1+L 2 式中：L ——锚杆长度，m H ——冒落拱高度，m K----安全系数，取2 L 1——锚杆锚入稳定岩层深度，取0.5m L 2——锚杆在巷道中的外露长度，取0.05m 其中： H=B/2f=3.4/(2×4)=0.43m 式中：B ——巷道宽度 f ——岩石坚固性系数，取4 L = 2H+L1+L2=2×0.43+0.5+0.05=1.41m 施工时取L=1.8m 2、锚杆间距、排距a 、b a=b= KHr Q 式中：a 、b ——锚杆间、排距m Q ——锚杆设计锚固力，50kN/根； H ——冒落拱高度，取0.58m ； K ——安全系数，取2； r ——被悬吊粘土岩的重力密度，26.44kN/m 3 a=b= 44 .2643.0250 ??=1.48m
岩石锚杆基础技术标准
岩石锚杆基础技术标准 一.施工设备准备 1、施工采用的主要施工设备：长螺旋桩机、注浆设备等。 2、施工设备进场施工作业前，必须进行全面检查，其中重点包括：安全防护设施检查、设备控制系统检查、维修保养记录检查、需要年检年审的设备须检查年检年审记录，确认合格后由项目部统一安排。 3、施工设备从土方坡道吊放至施工场地，抗浮锚杆施工结束后，由于土方坡道已开挖完，因此设备只能拆卸后用吊车吊运出基坑。 二、施工工艺及技术流程 1.测量定位→钻机成孔→验孔深→安放锚杆→边注浆边提升注浆管→结束至下一孔→返回二次注浆。 2.成孔：按设计要求测放土钉轴线及点位，钻孔直径150mm。 3.锚杆制作：锚杆制作采用HRB400￠28螺纹钢加工，从锚头开始每隔1.5m 焊制定位器。锚入基础沉台弯头用钢筋弯曲机制作。 4.抗浮锚杆注浆：锚杆注浆采用压力注浆工艺。第一次注浆压力在0.3-0.5Mpa左右，注到浆液从孔中溢出。第二次注浆在第一次初凝前达到注浆压力1-2分钟后即可结束注浆，注浆完成后周围的空隙用水泥袋或毛巾塞牢以防止漏水。注浆采用1:2微胀水泥浆液。 5.抗浮锚杆施工主要方法： 5.1机具设备：长螺旋钻机，HY50-50型注浆泵，灰浆搅拌机，灌浆管、阀门、压力表等。 5.2成孔：施工时长螺旋钻杆直接钻出土，这种方法把成孔过程中的钻进、出渣、清孔等工序一次完成。钻孔取出的土用挖机装运 6.锚杆安设：锚杆按施工图纸结构构造，由专人制作完成，锚杆一根螺纹钢筋（HRB400φ28）焊接而成，另外每隔1.5m焊置一个定位器（由φ6.5钢筋制成）。锚拉杆要求顺直。孔钻完后尽快地安设锚杆，放至距孔底保持50cm，插入时将锚杆有定位器支架的一面向下方。立即接上压浆管，即可进行注浆。 7.灌浆：灌浆材料为纯水泥浆。水泥采用32.5级水泥，水灰比为0.4-0.5，充盈系数不小于1.15。灌浆应持续至孔口流出水泥浆为止。第一次注浆压力为0.5～0.8MPa；在第一次注浆体强度达15 MPa时，进行第二次注浆，注浆压力为0.3MPa。锚杆注浆管边灌边浮，一次注浆量按理论计算值的
锚杆锚索参数计算
（一）按加固拱原理确定锚杆参数 综合分析国内外关于锚杆参数的经验数据和规定，对于跨度小于10米的巷道、硐室，可按下面经验公式确定锚杆参数 1.锚杆长度L=N(1.1+W／10) =1.1×(1.1+3.6／10) =1.606m （2200mm） 2.锚杆间(排)距D≤0.5L=0.5×1.606 =0.803m (800×900mm) 3.锚杆直径d=1／110×L=1／110×1.606 =0.0146米=14.6mm （18mm）式中W－巷道或硐室跨度，米；取3.6； N－围岩稳定量影响系数，取1.1，规定如下： Ⅱ类（稳定性较好）围岩，N=0.9； Ⅲ类（中等稳定）围岩，N=1.0； Ⅳ类（稳定性较差）围岩，N=1.1； Ⅴ类（不稳定）围岩，N=1.2； 通过计算，φ18×L2200(mm)锚杆满足设计要求，间排距800×900（mm）满足设计要求。 (二)悬吊理论校核锚索间（排）距 为防止巷道顶板岩层发生大面积整体跨落，用φ17.8mm，L=6300mm的钢绞线，将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于坚硬岩层中，校核锚索间（排）距，冒落方式按最严重的冒落高度大于锚杆长度的整体冒落考虑，此时，靠巷
道两帮锚杆和锚索一起发挥悬吊作用，在忽略岩体粘结力和内摩擦力的条件下，取垂直方向力的平衡，可用下式计算锚索间(排)距。 L=nF2／[BHγ－(2F1sinθ) ／L1] 式中L－锚索间（排）距，m； B－巷道最大冒落宽度，取3.6+1.2=4.8m; H－巷道冒落高度,按最严重冒落高度取2.0m; γ－岩体容重，25kN／m3； L1－锚杆排距，0.9m； F1－锚杆锚固力（以最小锚固力计算），85kN； F2－锚索极限承载力（以最小锚固力计算），取200kN； θ－角锚杆与巷道顶板夹角，90°； n －锚索每排根数，取2； 通过上式计算， L=2×200÷[4.8×2.0×25－（2×85×sin90°÷0.9）] =400÷﹙240－188.9﹚=7.8m 得出锚索间排距小于7.8m，所选间排距2150×900（mm）满足设计要求。
锚杆支护规范
矿区锚杆支护技术规范 .1 本规范是专门针对潞安矿区现有生产矿井所开采的3#煤层的地质与生产条件而编制的，旨在促进潞安矿区煤巷锚杆支护技术健康发展，为矿井实现安全高效创造良好条件。 1.2 根据《潞安矿区巷道围岩地质力学测试与分类研究报告》和《潞安矿区煤巷锚杆支护成套技术研究》的结论，在潞安矿区的煤巷中可以并应积极推广应用锚杆支护技术。 指导思想是：解放思想，实事求是，因地制宜，积极推广应用。 工作原则是：以科学的理论依据为指导，以严谨的态度抓好设计、施工和管理。 1.3 本规范适用于潞安矿区以锚杆支护作为主要手段的煤巷，包括： (1) 回采巷道（运输巷，回风巷，开切眼，瓦排巷等）； (2) 采区集中巷； (3) 煤层大巷； (4) 各类煤巷交岔点和峒室。 1.4 在进行煤巷锚杆支护设计前，必须有全面、准确、可靠的巷道围岩地质力学参数，包括地应力的大小和方向、围岩强度、围岩结构等。否则，不能进行锚杆支护设计。 1.5 煤巷锚杆支护设计采用动态信息设计法。设计是一个动态过程，充分利用每个过程提供的信息。设计应严格按五个步骤进行，即巷道调查和地质力学评估、初始设计、井下施工与监测、信息反馈分析和修正设计、日常监测。 1.6 煤巷锚杆支护材料的尺寸规格、力学性能与产品质量必须满足锚杆支护设计的要求，并符合煤矿安全有关规定。否则，不能下井使用。 1.7 煤巷锚杆支护施工应严格按照设计和作业规程要求进行，确保施工质量。 1.8 与煤巷锚杆支护技术有关的各级管理和技术人员，以及操作工人，都应进行锚杆支护技术培训。 1.9 本规范未涉及的煤巷锚杆支护技术问题，应按煤炭行业有关规定执行。 第二章巷道围岩地质力学评估与现场调查 2.1 巷道围岩地质力学评估与现场调查是煤巷锚杆支护设计的基础依据和先决条件，必须在进行支护设计之前完成。 2.2 地质力学评估与现场调查首先应确定评估与调查的区域，考虑巷道服务期间影响支护系统的所有因素，随后的锚杆支护设计应该限定在这个区域内。 2.3 地质力学评估与现场调查主要包括以下内容 (1) 巷道围岩岩性与强度 煤层厚度、倾角和强度；顶、底板各岩层的岩性、厚度、倾角和强度。 (2) 围岩结构与地质构造 巷道围岩内节理、裂隙等不连续面的分布，对围岩完整性的影响；巷道附近较大断层、褶曲等地质构造与巷道的位置关系，以及对巷道围岩稳定性的影响程度。 (3) 地应力