8.2.1 錨桿(索)軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計(jì)算：

式中：N_ak——相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)錨桿所受軸向拉力(kN)；
      H_tk——錨桿水平拉力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)；
      α——錨桿傾角(°)。
8.2.2 錨桿(索)鋼筋截面面積應(yīng)滿足下列公式的要求：
    普通鋼筋錨桿：

    預(yù)應(yīng)力錨索錨桿：

式中：A_s——錨桿鋼筋或預(yù)應(yīng)力錨索截面面積(m²)；
      ƒ_y，ƒ_py——普通鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼絞線抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(kPa)；
      K_b——錨桿桿體抗拉安全系數(shù)，應(yīng)按表8.2.2取值。

表8.2.2 錨桿桿體抗拉安全系數(shù)

8.2.3 錨桿(索)錨固體與巖土層間的長度應(yīng)滿足下式的要求：

式中：K——錨桿錨固體抗拔安全系數(shù)，按表8.2.3-1取值；
      l_a——錨桿錨固段長度(m)，尚應(yīng)滿足本規(guī)范第8.4.1條的規(guī)定；
      ƒ_rbk——巖土層與錨固體極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定；當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí)可按表8.2.3-2和表8.2.3-3取值；
      D——錨桿錨固段鉆孔直徑(mm)。

表8.2.3-1 巖土錨桿錨固體抗拔安全系數(shù)

表8.2.3-2 巖石與錨固體極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

 注：1 適用于注漿強(qiáng)度等級(jí)為M30；
        2 僅適用于初步設(shè)計(jì)，施工時(shí)應(yīng)通過試驗(yàn)檢驗(yàn)；
        3 巖體結(jié)構(gòu)面發(fā)育時(shí)，取表中下限值；
        4 巖石類別根據(jù)天然單軸抗壓強(qiáng)度ƒ_r劃分：ƒ_r＜5MPa為極軟巖，5MPa≤ƒ_r＜15MPa為軟巖，15MPa≤ƒ_r＜30MPa為較軟巖，30MPa≤ƒ_r＜60MPa為較硬巖，ƒ_r≥60MPa為堅(jiān)硬巖。

表8.2.3-3 土體與錨固體極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

注：1 適用于注漿強(qiáng)度等級(jí)為M30；
       2 僅適用于初步設(shè)計(jì)，施工時(shí)應(yīng)通過試驗(yàn)檢驗(yàn)。

8.2.4 錨桿(索)桿體與錨固砂漿間的錨固長度應(yīng)滿足下式的要求：

式中：l_a——錨筋與砂漿間的錨固長度(m)；
      d——錨筋直徑(m)；
      n——桿體(鋼筋、鋼絞線)根數(shù)(根)；
      ƒ_b——鋼筋與錨固砂漿間的粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(kPa)，應(yīng)由試驗(yàn)確定，當(dāng)缺乏試驗(yàn)資料時(shí)可按表8.2.4取值。

表8.2.4 鋼筋、鋼絞線與砂漿之間的粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ƒ_b

 注：1 當(dāng)采用二根鋼筋點(diǎn)焊成束的做法時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)乘0.85折減系數(shù)；
        2 當(dāng)采用三根鋼筋點(diǎn)焊成束的做法時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)乘0.7折減系數(shù)；
        3 成束鋼筋的根數(shù)不應(yīng)超過三根，鋼筋截面總面積不應(yīng)超過錨孔面積的20％。當(dāng)錨固段鋼筋和注漿材料采用特殊設(shè)計(jì)，并經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證錨固效果良好時(shí)，可適當(dāng)增加錨筋用量。
8.2.5 永久性錨桿抗震驗(yàn)算時(shí)，其安全系數(shù)應(yīng)按0.8折減。
8.2.6 錨桿(索)的彈性變形和水平剛度系數(shù)應(yīng)由錨桿抗拔試驗(yàn)確定。當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí)，自由段無粘結(jié)的巖石錨桿水平剛度系數(shù)K_h及自由段無粘結(jié)的土層錨桿水平剛度系數(shù)K_t可按下列公式進(jìn)行估算：

式中：K_h——自由段無粘結(jié)的巖石錨桿水平剛度系數(shù)(kN/m)；
      K_t——自由段無粘結(jié)的土層錨桿水平剛度系數(shù)(kN/m)；
      l_f——錨桿無粘結(jié)自由段長度(m)；
      l_a——錨桿錨固段長度，特指錨桿桿體與錨固體粘結(jié)的長度(m)；
      E_s——桿體彈性模量(kN/m²)；
      E_m——注漿體彈性模量(kN/m²)；
      E_c——錨固體組合彈性模量，
      A——桿體截面面積(m²)；
      A_c——錨固體截面面積(m²)；
      α——錨桿傾角(°)。
8.2.7 預(yù)應(yīng)力巖石錨桿和全粘結(jié)巖石錨桿可按剛性拉桿考慮。
 

條文說明

8.2 設(shè)計(jì)計(jì)算

    本節(jié)將錨桿(索)設(shè)計(jì)部分涉及的桿體(鋼筋、鋼絞線、預(yù)應(yīng)力鋼絲)截面積、錨固體與地層的錨固長度，桿體與錨固體(水泥漿、水泥砂漿等)的錨固長度計(jì)算由原規(guī)范中的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)意義的安全系數(shù)法計(jì)算，以便與國家現(xiàn)行巖土工程類多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)修改稿的思路保持一致。對(duì)應(yīng)的地層(巖石與土體)與錨固體之間粘結(jié)強(qiáng)度特征值由地層與錨固體間粘結(jié)強(qiáng)度極限標(biāo)準(zhǔn)值替代。原規(guī)范中的臨時(shí)性錨桿、永久性錨桿的荷載分項(xiàng)系數(shù)、桿體抗拉工作條件系數(shù)、錨固體與地層間粘結(jié)工作條件系數(shù)、桿體與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度工作條件系數(shù)在錨桿桿體抗拉安全系數(shù)和巖土錨桿錨固體抗拔安全系數(shù)中綜合考慮。
    此外，對(duì)不同邊坡工程安全等級(jí)所對(duì)應(yīng)的臨時(shí)性錨桿、永久性錨桿的錨桿桿體抗拉安全系數(shù)和錨桿錨固體抗拔安全系數(shù)按不同的邊坡工程安全等級(jí)逐一作出了規(guī)定。
8.2.1 用于邊坡支護(hù)的錨桿軸向拉力N_ak是荷載分項(xiàng)系數(shù)1.0的荷載效應(yīng)基本組合時(shí)，錨桿擋墻計(jì)算求得的錨桿拉力組合值，可按本規(guī)范第6章的靜力平衡法或等值梁法(附錄F)計(jì)算的錨桿擋墻支點(diǎn)力求得。
    用于滑坡和邊坡抗滑穩(wěn)定支護(hù)的錨桿軸向拉力為荷載分項(xiàng)系數(shù)1.0時(shí)，用滿足滑坡和邊坡安全穩(wěn)定系數(shù)(表5.3.2)時(shí)的滑坡推力和邊坡推力對(duì)錨桿擋墻計(jì)算求得。
8.2.2～8.2.4 錨桿設(shè)計(jì)宜先按式(8.2.2)計(jì)算所用錨桿鋼筋的截面積，選擇每根錨桿實(shí)配的鋼筋根數(shù)、直徑和錨孔直徑，再用選定的錨孔直徑按式(8.2.3)確定錨固體長度l_a[此時(shí)，錨桿(索)承載力極限值N＝A_sƒ_y(A_sƒ_py)或πDƒ_rbkil_a的較小值]。然后再用選定的錨桿鋼筋面積按式(8.2.3)和式(8.2.4)確定錨桿桿體的錨固長度l_a。
    錨桿桿體與錨固體材料之間的錨固力一般高于錨固體與土層間的錨固力，因此土層錨桿錨固段長度計(jì)算結(jié)果一般均為式(8.2.3)控制。
    極軟巖和軟質(zhì)巖中的錨固破壞一般發(fā)生于錨固體與巖層間，硬質(zhì)巖中的錨固端破壞可發(fā)生在錨桿桿體與錨固體材料之間，因此巖石錨桿錨固段長度應(yīng)分別按式(8.2.3)和式(8.2.4)計(jì)算，取其中大值。
    表8.2.3-2主要根據(jù)重慶及國內(nèi)其他地方的工程經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)而定的；表8.2.3-3數(shù)值主要參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》GB 50086及國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定。錨桿極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值由基本試驗(yàn)確定，對(duì)于二、三級(jí)邊坡工程中的錨桿，其極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值也可由地層與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與其兩者的接觸表面積的乘積來估算。
    錨桿設(shè)計(jì)順序和內(nèi)容可按圖3進(jìn)行。

圖3 錨桿設(shè)計(jì)順序及內(nèi)容

8.2.6 自由段作無粘結(jié)處理的非預(yù)應(yīng)力巖石錨桿受拉變形主要是非錨固段鋼筋的彈性變形，巖石錨固段理論計(jì)算變形值或?qū)崪y變形值均很小。根據(jù)重慶地區(qū)大量現(xiàn)場錨桿錨固段變形實(shí)測結(jié)果統(tǒng)計(jì)，砂巖和泥巖錨固性能較好，325四級(jí)精軋螺紋鋼，用M30級(jí)砂漿錨入整體結(jié)構(gòu)的中風(fēng)化泥巖中2m時(shí)，在600kN荷載作用下錨固段鋼筋彈性變形僅為1mm左右。因此非預(yù)應(yīng)力無粘結(jié)巖石錨桿的伸長變形主要是自由段鋼筋的彈性變形，其水平剛度可近似按式(8.2.6-1)估算。
    自由段無粘結(jié)的土層錨桿主要考慮錨桿自由段和錨固段的彈性變形，其水平剛度系數(shù)可近似按式(8.2.6-2)估算。
8.2.7 預(yù)應(yīng)力巖石錨桿由于預(yù)應(yīng)力的作用效應(yīng)，錨固段變形極小。當(dāng)錨桿承受的拉力小于預(yù)應(yīng)力值時(shí)，整根預(yù)應(yīng)力巖石錨桿受拉變形值都較小，可忽略不計(jì)。全粘結(jié)巖石錨桿的理論計(jì)算變形值和實(shí)測值也較小，可忽略不計(jì)，故可按剛性拉桿考慮。