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文檔簡介
四川省工程建設地方標準DBDBJXXXX-立案號:JXXXX-四川省建筑地下結構抗浮錨桿技術規程Technicalcodeforanti-floatinganchorofbuildingsubstructureinSichuan征求意見稿201-XX-XX公布201-XX-XX實施四川省住房和城鎮建設廳公布前言本規程依據四川省住房和城鎮建設廳《相關下達四川省工程建設地方標準〈四川省建筑地下結構抗浮錨桿技術規程〉編制計劃通知》(川建標發[]263號)要求,以四川省建筑科學研究院為主編單位,會同相關高校、勘察、設計、施工、檢測及質量監督等單位共同制訂而成。本規程在制訂過程中,編制組認真總結省內抗浮錨桿工程實踐,依據現行國家標準、行業標準,經過專題課題研究及大量試驗研究,在廣泛征求意見基礎上制訂本規程。本規程共分8章,依次為:總則、術語和符號、基礎要求、勘察技術要求、抗浮錨桿設計、抗浮錨桿施工、質量檢驗及驗收、說明和附錄。本規程由四川省住房和城鎮建設廳負責管理,由四川省建筑科學研究院負責具體解釋。在實施過程中,請各單位注意總結經驗、積累資料,并將意見和提議反饋給四川省建筑科學研究院地基基礎研究所(通訊地址:成城市一環路北三段55號;郵政編碼:610081)本規程主編單位:四川省建筑科學研究院本規程參編單位:中國建筑西南設計研究院四川省建設工程質量監督總站四川省川建勘察設計院四川省建筑工程質量檢測中心核工業西南勘察設計研究院成城市勘察測繪研究院成全部興蜀勘察基礎工程企業四川省歐榮巖土工程本規程參與單位:漂亮同成房地產有限責任企業四川省建科工程技術企業中冶成全部勘察研究總院本規程關鍵起草人:袁貴興王德華何開明廖中原張炳焜張敬一方長建馮中偉向學余德彬楊學義陳昱成宋靜李澤澤周勇寇元龍袁興伍波文強李耀家羅東林鐘義敏樂建李長武制訂說明《四川省建筑地下結構抗浮錨桿技術規程》DBJXXXX-經四川省住房和城鎮建設廳201X年X月X日以第XX號公告同意、公布。本規程在制訂過程中,編制組認真總結省內建筑地下結構抗浮錨桿應用實踐經驗,依據現行相關國家及行業標準、標準,經過大量試驗研究及專題課題研究基礎上,在廣泛征求意見基礎上制訂本規程。為便于廣大設計、施工、科研、學校等單位相關人員在使用本規程時能正確了解和實施條文要求,本規程編制組按章、節、條次序編制了條文說明,供使用者參考。在使用過程中發覺本條文說明中有不妥之處,請將意見函寄四川省建筑科學研究院地基基礎研究所(地址:成城市一環路北三段55號;郵政編碼:610081)。目次1總則 12術語和符號 22.1術語 22.2符號 33基礎要求 64勘察技術要求 104.1通常要求 104.2抗浮錨桿工程勘察 114.3地下結構抗浮評價 135抗浮錨桿設計 155.1通常要求 155.2材料要求 165.3設計計算 175.4防腐方法 245.5結構要求 256抗浮錨桿施工 306.1通常要求 306.2鉆孔 306.3桿體制作和安放 316.4注漿 327質量檢驗和驗收 347.1通常要求 347.2質量檢驗 357.3驗收 367.4不合格錨桿處理 36附錄A抗浮錨桿基礎試驗 37附錄B抗浮錨桿驗收試驗 40附錄C抗浮錨桿蠕變試驗 41附錄D錨桿桿體材料力學性能 43附錄E抗浮錨桿施工統計表 47本規程用詞說明 49Contents1GeneralProvisions 12TermsandSymbols 22.1Terms 22.2Symbols 33BasicRequirements 64InvestigationandAnti-floatingAssessment 104.1GeneralRequirements 104.2InvestigationofAnti-floatingAnchorEngineering 114.3Anti-floatingAssessmentofSubstructure 135DesignofAnti-floatingAnchor 155.1GeneralRequirements 155.2MaterialRequirements 165.3DesignCalculations 175.4Anti-corrosionMeasures 245.5DetailingRequirements 256Anti-floatingAnchorConstruction 306.1GeneralRequirements 306.2Boring 306.3ProductionandPlacingforAnchorTendon 316.4Grouting 327InspestionandAcceptance 347.1GeneralRequirements 347.2Inspestion 357.3Acceptance 367.4TreatmentforUnqualifiedAnchor 36AppendixAAnchorBasicTest 37AppendixBAnchorAcceptanceTest 39AppendixCAnchorCreepTest 40AppendixDMechanicalPropertiesofMatericalforAnchorTendon 42AppendixERecordFormsforConstrucionofAnti-floatingAnchor 46ExplanationofWordinginThisSpecification 481總則1.0.1為使建筑地下結構工程中抗浮錨桿勘察、設計、施工、檢測、驗收符合安全適用、技術優異、經濟合理、確保質量和保護環境要求,制訂本規程。[條文說明]伴隨地下空間開發利用,在地下車庫、地下商業街、地下廣場、泳池等工程建設當中,抗浮問題日益突出,抗浮錨桿工程應用十分廣泛。然現在尚沒有專門針對地下結構抗浮錨桿技術規程,相關地下結構抗浮事故層出不窮。所以,制訂本規程有利于推廣地下結構抗浮設計、施工技術,提升地下建筑結構抗浮水平,加強抗浮錨桿推廣應用,確保建(構)筑物安全。1.0.2本規程適適用于建筑地下結構工程中抗浮錨桿設計、施工、試驗、檢測及驗收。[條文說明]多年來伴隨建筑業蓬勃發展,地下空間開發和利用越來越廣泛,地下結構抗浮錨桿使用也越來越多。然而現在尚沒有專門規范指導地下結構抗浮錨桿設計、施工及驗收,抗浮錨桿推廣利用受到很大限制,也發生了較多事故。所以,編制《四川省建筑地下結構抗浮錨桿技術規程》十分必需。1.0.3建筑地下結構抗浮錨桿工程應做好調查研究和巖土工程勘察工作,采取理論計算、工程類比和監控量測相結合設計方法,合剪發揮巖土體固有強度。[條文說明]影響抗浮錨桿承載力原因較多,在設計計算時應充足調查、研究地質情況,結合地域經驗,并加強試驗。建筑地下結構抗浮錨桿設計應綜合采取理論計算、工程類比和監控量測相結合設計方法,確保抗浮錨桿安全性和經濟性。1.0.4建筑地下結構抗浮錨桿設計、施工、勘察、檢測和驗收除應遵照本規程外,尚應符合國家、行業現行相關標準、規范要求。
2術語和符號2.1術語2.1.1建筑地下結構buildingsubstructure建(構)筑物修建在地面以下結構物。2.1.2抗浮錨桿anti-floatinganchor設置于建(構)筑物基礎底部,將上浮力傳輸到穩定巖土層,用以抵御地下水對建(構)筑物上浮力構件。通常包含桿體(由鋼筋、特制鋼管、鋼絞線等筋材組成)、注漿體、錨具、套管和可能使用連接器。2.1.3永久性抗浮錨桿permanentanti-floatinganchor設計使用期超出2年錨桿。2.1.4臨時性抗浮錨桿temporaryanti-floatinganchor設計使用期不超出2年錨桿。2.1.5抗浮錨桿桿體anti-floatinganchortendon由筋材、防腐保護體和隔離架和對中支架等組成整套錨桿組裝桿件。2.1.6錨固段fixedanchorsegment經過注漿體將拉力傳輸到周圍巖石或土體桿體部分。2.1.7自由段freeanchorsegment利用彈性伸長將拉力傳輸給錨固體桿體部分。2.1.8錨固體anchorbody錨固段注漿體和嵌固注漿體巖土體所組成受力共同體。2.1.9注漿體groutingbody由灌注于錨孔內水泥漿或水泥砂漿凝結而成固結體。2.1.10預應力錨桿prestressedanchor借助桿體自由段彈性伸長施加預應力錨桿。2.1.11非預應力錨桿non-prestressedanchor不施加預應力錨桿。2.1.12全長錨固型錨桿whollygroutedanti-floatinganchor全段錨固不設自由段非預應力錨桿。2.1.13錨桿基礎試驗anchorbasictest現場錨桿抗拔承載極限值試驗。采取分級加荷、卸荷增量試驗法,統計起始荷載下和每次加荷、卸荷時錨桿位移。2.1.14錨桿蠕變試驗anchorcreeptest確定錨桿在恒定荷載作用下位移隨時間改變規律試驗。2.1.15錨桿驗收試驗anchoracceptancetest為確定工程錨桿對錨桿設計荷載安全性而進行錨桿試驗。采取荷載分級增量試驗法,并統計每級荷載作用下錨桿位移。2.1.16錨桿抗拔承載力極限值ultimatepulloutbearingcapacity錨桿在軸向拉力作用下達成破壞狀態前或出現不適于繼續受力變形時所對應最大拉力值。2.1.17錨桿抗拔承載力特征值designedpulloutbearingcapacity錨桿抗拔承載力極限值除以抗拔安全系數后值。2.1.18整體抗浮wholeanti-floating地下結構整體抵御水浮力能力,亦即地下結構抗浮穩定能力。2.1.19局部抗浮partialanti-floating地下結構局部構件抵御水浮力能力。2.1.20抗浮設防水位anchorgroundwater地下室抗浮評價計算所需、確保抗浮設防安全和經濟合理場地地下水水位。2.2符號Ap——錨桿預應力鋼絞線截面積;As——錨桿鋼筋截面積;D——錨孔直徑;D1——擴大頭錨桿錨孔非擴大頭段直徑;D2——擴大頭錨桿擴大頭段直徑;d——鋼筋或鋼絞線直徑;fc——水泥砂漿或水泥結石體軸心抗壓強度;fy——一般鋼筋抗拉強度設計值;fpy——預應力鋼絞線抗拉強度設計值;fb——錨桿和水泥漿或水泥結石體粘結強度標準值;qsik——第i層巖土層錨固體極限粘結強度標準值;qsik1——錨桿一般錨固段注漿體和土層極限摩阻力強度標準值;qsik2——擴大頭注漿體和土層極限摩阻力強度標準值;Gk——進行整體抗浮計算時,為建筑物自重及壓重之和;當采取獨立基礎加抗水板基礎形式時而進行局部抗浮計算時,為抗水板自重;若抗水板上設置暗梁增強剛度,則為抗水板和暗梁自重之和。——地下建筑整體或某一局部區域內錨固范圍土體有效重量;h——擴大頭上覆土層厚度;H——基礎埋置深度;K——錨桿抗拔安全系數;K0——靜止土壓力系數;Ka——主動土壓力系數;Kp——被動土壓力系數;Kc——蠕變試驗繪制蠕變量-時間對數曲線中蠕變率;KF——抗浮穩定安全系數;l——巖土層錨固段長度;li——第i層巖土層錨固段長度;Ld——擴大頭錨桿非擴大頭段錨固長度;LD——擴大頭錨桿擴大頭段錨固長度;m——整體或局部抗浮計算時,計算區域錨桿根數;n——單根錨桿中鋼筋或鋼絞線根數;Ntk——錨桿承受軸向拉力標準值;Nwk——水浮力作用值;P——錨桿試驗時施加荷載值;γpQUOTEγP——錨桿張拉施工工藝控制系數,當預應力筋為單束時可取1.0,當預應力筋為多束時可取0.9;Rak——錨桿抗拔力特征值;S——錨桿總位移;Se——錨桿彈性位移;Sp——錨桿塑性位移;S1——t1時刻所測得蠕變量;S2——t2時刻所測得蠕變量;TD——擴大頭前端面土體對擴大頭極限端阻力強度標準值;ξ——當采取兩根或兩根以上鋼筋或鋼絞線界面粘結強度降低系數;ξ1——錨筋抗拉工作條件系數,永久性錨桿取0.8,臨時性錨桿取1.0;γ——土重度;γ0——結構關鍵性系數;c——土黏聚力;λ——反應擴大段上部土擠密效應側壓力系數;——錨固長度對粘結強度影響系數;——擴大頭長度對粘結強度影響系數。3基礎要求3.0.1建筑地下結構存在上浮問題時,應進行抗浮驗算。[條文說明]本條為強制性條文。凡抗浮設防水位高于建筑地下結構底板或筏板基礎底面標高時,均應對建筑地下結構整體抗浮及抗水板或筏板基礎局部抗浮進行驗算。當不滿足要求時,應采取抗浮樁、抗浮錨桿等抗浮并應滿足對應結構方法,確保地下建筑結構整體和局部抗浮滿足要求。3.0.2抗浮錨桿設計前應進行基礎試驗,確定錨桿抗拔承載力特征值。對沒有使用經驗土層條件還應進行綜合試驗確定抗浮錨桿適應性。[條文說明]錨桿基礎試驗是錨桿性能全方面試驗,目標是確定錨桿抗拔承載力特征值和錨桿設計、施工參數合理性,為錨桿設計、施工提供依據。采取新工藝、新材料、新技術錨桿或特殊地層條件等沒有可參考或借鑒資料和經驗時,除應進行常規地層調查外,還應進行錨桿性能綜合試驗,提供特殊地層下抗浮錨桿抗拔承載力極限值,以確定錨桿在特殊地層中適應性和可靠性,為設計施工、方案比選提供依據。錨桿破壞形態有:①注漿體和巖土體間剪切破壞;②錨桿桿體抗拉強度破壞;③錨桿桿體和注漿體界面破壞;④錨桿埋入穩定地層能夠使地層呈錐體拔出。通常情況下第四種破壞不會發生,錨桿桿體強度也很輕易計算和控制,而對軟巖和土層情況,錨桿抗拔承載力通常不由桿體和注漿體間裹力控制,由注漿體和巖土體間極限剪切強度確定。錨桿抗拔承載力應經過現場抗拔靜載試驗確定。3.0.3當建筑地下結構抗浮錨桿設計、施工難度大,場地地層條件特殊,環境保護要求高時,應進行專題技術研究,并應進行抗浮方案論證。專題技術研究通常包含:1錨桿綜合性能,包含錨桿抗拔力極限值、蠕變性;2施工可行性,確定施工工藝和技術方法;3防腐體系形式及有效性;4環境影響評價;5安全及應急搶險方法。[條文說明]特殊地層是指嚴重影響錨桿和錨固結構力學穩定性和化學穩定性,和施工尤其困難地層。比如,膨脹土地層、濕陷性地層、含承壓水土層和強腐蝕性地層等。當建筑地下結構抗浮錨桿在缺乏經驗及以上特殊地層條件下使用時,無法有效確保水泥砂漿或水泥結石體和巖土層粘結質量。所以,應進行抗浮方案論證。[條文說明]對特殊地層、新型錨桿、新施工工藝,和場地地下水豐富、場地具腐蝕性、對環境存潛在污染時,均應進行專題技術研究。專題技術研究包含下列方面:1在膨脹土、濕陷性等特殊地層中,錨固結構體力學穩定性受到嚴重影響。所以,在特殊地層下使用錨桿抗浮可經過錨桿綜合性能試驗,提供特殊地層下抗浮錨桿抗拔承載力極限值和錨桿蠕變性,為設計施工、方案比選提供依據;2確定特殊場地條件制訂對應施工工藝和技術方法,確保灌漿質量,提升錨桿錨固力,確保施工安全;3腐蝕性環境應進行抗浮錨桿適用性評價。若采取抗浮錨桿,則應針對場地腐蝕性等級確定錨桿防腐結構,并確保防腐結構有效性;4評定抗浮錨桿施工對臨近建筑基礎產生不利影響環境影響評價;新型注漿液及外加劑應評價對土體和地下水產生影響。5新型施工工藝、場地存在不安全原因時應制訂安全及應急搶險方法。3.0.4依據地下水和巖土腐蝕性,抗浮錨桿使用應符合下列要求:1強腐蝕環境中不應采取抗浮錨桿。2弱、中腐蝕環境中不宜采取抗浮錨桿作為永久抗浮;若采取,應采取對應防腐方法,抗浮方法按本規程5.4要求實施。3微腐蝕環境中抗浮錨桿和弱、中腐蝕環境中臨時性錨桿可按正常環境條件設計。[條文說明]當地層巖土對水泥砂漿或水泥結石體、鋼筋有較強腐蝕性時,抗浮錨桿在長久腐蝕性環境下其錨固性能會逐步降低,這不利于確保抗浮設施有效性和建(構)筑物整體安全。所以在腐蝕性環境下應限制抗浮錨桿使用并采取嚴格防腐保護。依據地下水和巖土層對水泥砂漿或水泥結石體、鋼筋腐蝕性,可分為微、弱、中、強四個等級,腐蝕性評價按現行國家標準《巖土工程勘察規范》GB50021相關要求實施。3.0.5抗浮錨桿設計時,所采取作用效應和對應抗力限值應符合下列要求:1確定錨桿數量、部署、長度及抗拔承載力特征值時,傳至錨桿水浮力作用應按正常使用極限狀態下作用標準組合;對應抗力應采取錨桿抗拔承載力特征值;2確定錨桿配筋時,上部結構自重傳來作用效應和水浮力,應按承載能力極限狀態下作用基礎組合;3抗浮錨桿設計安全等級、結構設計使用年限、結構關鍵性系數應按國家現行標準《工程結構可靠性設計統一標準》GB50153要求采取,但結構關鍵性系數γ0QUOTEγ0不應小于1.0;4抗浮錨桿設計使用年限不應小于建筑結構設計使用年限;5抗浮錨桿防腐等級和結構應達成對應要求。[條文說明]本條為強制性條文。抗浮錨桿設計時,所采取作用最不利組合和對應抗力限值應符合下列要求:當確定抗浮錨桿數量、部署、長度及抗拔承載力特征值,應采取正常使用極限狀態,對應作用效應為標準組合和準永久組合效應設計值。在確定抗浮錨桿配筋時,應按承載能力極限狀態采取作用基礎組合。抗浮錨桿抗拔承載力極限值確定錨桿數量、部署、長度及抗拔承載力特征值時,傳至錨桿水浮力作用應按正常使用極限狀態下作用標準組合;對應抗力應采取錨桿抗拔承載力特征值;國家現行標準《工程結構可靠性設計統一標準》GB50153要求,工程設計時應要求結構設計使用年限,抗浮錨桿設計必需滿足上部結構設計使用年限要求。3.0.6抗浮錨桿設計和施工應避免對相鄰建(構)筑物基礎產生不利影響。[條文說明]抗浮錨桿設計和施工中,不應對相鄰建(構)筑物基礎產生不利影響。當可能產生不利影響時,應采取方法對臨近基礎采取保護。3.0.7地下結構抗浮錨桿適宜采取全長錨固型錨桿。為了增加錨固力,在錨固段尾部可采取擴大頭增大錨固力。對地層變形有嚴格控制時,宜采取預應力錨桿。本規程關鍵針對非預應力錨桿,預應力錨桿技術指標參見現行標準《高壓噴射擴大頭錨桿技術規程》JGJ/T282、《巖土錨桿(索)技術規程》CECS22實施。[條文說明]全長錨固型錨桿是指全段錨固不設自由段錨桿,關鍵用于砂卵石等地層條件很好地域。這種錨桿含有施工快速、方便,抗拔承載力較高特點。因為成全部平原地域地層條件很好,常規地下室通常許可有一定變形,所以全長錨固型錨桿在建筑地下結構抗浮中廣泛使用,也積累了不少經驗。為了增加錨固力,在錨固段尾部可采取擴大頭增大錨固力,這種錨桿稱為擴大頭型錨桿。在成全部平原膨脹土地域,依據大量經驗,采取端部承壓型擴頭錨桿能夠發揮一定端承作用,提升抗拔力。在膨脹土、黏土等條件下等徑全長錨固型錨固不適用時,能夠考慮采取承壓型擴大頭錨桿提升承載力。然在缺乏相關經驗時,擴孔錨桿設計、施工應進行試驗驗證。高壓噴射擴大頭錨桿是一個較為常見擴大頭錨桿。這種錨桿采取高壓流體在錨孔底部按設計長度對土體進行噴射切割擴孔,并灌注水泥漿或水泥砂漿,形成直徑較大圓柱狀漿體錨桿。最近還出現了一個新型囊式擴體錨桿,該錨桿采取囊體封閉式高壓注漿工藝,經過漿體注入,鉆孔內囊式膨脹擠擴體逐步向預設形狀膨脹,囊體周圍土體和漿液逐步被壓密,從而發揮一定端承效應。當在對地層變形有嚴格控制要求時應采取預應力錨桿。預應力錨桿技術指標參見現行標準《高壓噴射擴大頭錨桿技術規程》JGJ/T282、《巖土錨桿(索)技術規程》CECS22實施。預應力錨具錨固力應能達成預應力桿體抗拔承載力極限值95%以上,且達成實測極限抗拔承載力極限值時總應變應小于2%。預應力筋用錨具、夾具和連接器性能均應符合國家現行標準《預應力筋用錨具、夾具和連接器》GB/T14370要求。3.0.8錨桿采取材料和部件應滿足設計和穩定性要求,其質量及驗收標準應符合國家現行標準、規范要求。[條文說明]抗浮錨桿桿體通常采取鋼筋,也可采取鋼絞線等其它筋材,當采取鋼絞線時應施加預應力。錨桿材料和部件均應提供質量證實材料,關鍵部件還應進行試驗驗證。3.0.9建筑地下結構抗浮錨桿設計應進行整體抗浮和局部抗浮穩定驗算。[條文說明]建筑地下結構采取剛度大、整體性好筏板基礎則能夠有效將抗浮錨桿上拔力傳至柱及上部結構,依據以往經驗能夠只進行整體抗浮穩定驗算。當地下結構采取獨立基礎加抗水板抗浮方法時,則宜同時進行整體抗浮和局部抗浮驗算。從成全部地域大量抗浮失事案例分析,地下結構破壞關鍵大多是因為沒有按要求或要求進行局部抗浮穩定驗算。凈水浮力是指水浮力扣除上部結構傳至結構底板全部永久荷載。在進行整體抗浮驗算中,通常應采取凈水浮力進行抗浮設計;而局部抗浮穩定性分析中則應采取總浮力進行抗浮設計,若仍以凈水浮力進行,則底板剛度偏小,對工程結構偏于不安全。所以,工程中應重視對地下結構抗水板剛度、承載力驗算局部穩定性分析。3.0.10對地下水位或使用荷載改變較大地下結構不宜采取抗浮錨桿。[條文說明]巖土工程錨桿在可變荷載作用下會產生附加位移。國外部分試驗資料表明,荷載改變范圍大小對錨桿附加位移相關鍵影響;在相同荷載循環周數內,附加位移也小。參考德國、奧地利等國錨桿規范相關要求,當錨桿承受反復變動荷載時,反復荷載變動幅度不應大于錨桿拉力設計值20%。3.0.11錨桿工程完工后,應按設計要求和質量合格條件驗收,并應進行質量檢驗和驗收試驗。4勘察技術要求4.1通常要求4.1.1當地下水位高于地下室基礎底板時,應做地下室抗浮評價及相關巖土工程勘察。地下結構抗浮錨桿巖土工程勘察宜和擬建主體建筑巖土工程勘察同時進行。當已經有勘察結果資料不滿足設計和施工要求時,應進行專題勘察或補充勘察。[條文說明]為給地下結構抗浮設計提供充足依據,以達成安全、合理目標,進行場地巖土工程勘察十分必需,尤其是對地下結構進行專門抗浮評價。抗浮錨桿巖土工程勘察通常全部作為主體建筑巖土工程勘察一部分,和主體建筑工程勘察同時。當已經有勘察結果資料不滿足設計和施工要求時,應進行專題勘察或補充勘察。4.1.2抗浮錨桿工程勘察前,應取得以下資料:1附有擬建建筑物位置、坐標和地面標高和周圍已經有建筑和管線建筑總平面圖;2擬建建筑物結構類型、荷載情況、擬采取基礎形式及埋置深度等;3場地及周圍地域已經有勘察資料、當地常見抗浮結構形式及地下水處理方法和經驗等資料。4搜集地層巖土工程特征指標、地下水分布、錨固地層整體穩定性,錨固地層對施工方法適應性、地下水腐蝕性等巖土工程條件。[條文說明]衡量一個場地地下水浮力大小和建筑物地理位置、位置標高親密相關,建筑物位置、標高和建筑物基礎形式和埋深決定了水浮力大小。建筑結構類型、荷載情況對抗浮錨桿設計計算直接相關。所以,對上述資料調查很必需。同時,對當地成功抗浮結構形式、地下水處理方法和經驗調查,能指導正確地選擇抗浮結構方法,對后期抗浮設計相關鍵指導意義。4.1.3抗浮錨桿巖土工程勘察應處理以下關鍵問題:1查明場地(錨桿錨固深度范圍)地層結構和成因類型、分布規律及其改變,尤其需查明軟土、粘性土、粉土和粉砂分布和特征;2提供各巖土層物理力學性質指標及抗浮錨桿設計、施工所需相關參數;3對基底為巖石時,應查明巖體巖性、產狀、風化程度,結構面類型、力學性質、發育程度、閉合狀態、充填和充水情況等;4查明地下水類型、埋藏條件、水位、賦水性、補給起源、動態改變及巖土層滲透性等。[條文說明]注漿型錨桿受力性能及耐久性受地層結構、地下水、巖層產狀等原因影響,故在使用錨桿抗浮時應對錨固使用場地進行以下方面巖土工程勘察:1經過查明場地地層結構和成因類型、分布規律,和軟土、粘性土、粉土和粉砂分布和特征,可對抗浮方案選擇提供參考,并為合理選擇錨固地層、錨桿類型提供對應依據。如膨脹土地域,應對膨脹土膨脹性、裂隙性對錨桿抗拔力影響進行分析和論證;2巖土勘察可提供錨固范圍內巖土層物理力學性質指標,為抗浮錨桿設計、施工提供所需相關參數;3查明巖性、產狀、風化程度,結構面力學性質、發育程度、閉合狀態、充填和充水,為漿液可灌性及漿液走向提供參考;4在地下水豐富地域,應分析漿液可灌性及能否確保錨固體質量方法。4.1.4地下結構抗浮錨桿巖土工程勘察應符合《巖土工程勘察規范》GB50021、《高層建筑巖土工程勘察規范》JGJ72等相關規范要求。4.2抗浮錨桿工程勘察4.2.1抗浮錨桿巖土工程勘察,勘探點部署應符合下列要求:1依據地下結構埋置深度及場地巖土工程條件,結合主體建筑勘察要求部署勘探點,其間距通常為15m~35m;2當錨桿穿過土層范圍存在軟弱土層、膨脹土等,或可能會造成抗浮錨桿施工困難地層,和暗溝、暗塘等異常地段,應合適加密勘探點。[條文說明]依據《巖土工程勘察規范》GB50021,錨桿穿過土層范圍存在軟弱土層、膨脹土等,或錨桿施工困難地層,和暗溝、暗塘等異常地段,均屬于復雜地段,應加密勘探點。4.2.2勘探深度應滿足抗浮錨桿錨固長度計算要求。在上述深度內當存在有較厚軟土、粘性土、粉土及砂土層時,應合適加深勘探深度;在上述深度內遇基巖或厚層碎石土時,可合適減小勘探深度。[條文說明]部分控制性鉆孔勘察深度在基底以下不應小于10m,且深于錨固長度大于5m。勘察深度應穿過軟弱土層進入相對硬層,方便于抗浮設計時錨固方法選擇。4.2.3勘察工作宜采取鉆探取樣、原位測試及室內試驗等多個手段,原位測試應依據地層性質合適選擇,可采取靜力觸探、動力觸探、標準貫入試驗等。[條文說明]原位測試是十分關鍵巖土工程勘察手段,在探測地層分布,測定巖土特征,確定地基承載力等方面,含有突出優點,應和鉆探取樣和室內試驗配合使用。在有經驗地域,能夠原位測試為主。在選擇原位測試方法時,應綜合考慮巖土類別、設別要求、勘察階段,而地域經驗成熟程度亦很關鍵。4.2.4取樣和原位測試應符合下列要求:1鉆探應分層采取巖土試樣,取樣間距應按巖土分布情況及性質確定,在錨固深度范圍內為1.0~2.0m;2每一關鍵土層原狀土試樣或原位測試數據不應少于6組;3在錨固深度范圍內,對厚度大于0.5m夾層或透鏡體,應采取土試樣或進行原位測試;4當土層性質不均勻時,應增加取土試樣或原位測試數量。[條文說明]取樣和原位測試應符合《巖土工程勘察規范》GB50021標準。厚度大于0.5m夾層、透鏡體均應單獨劃分為一層。為了獲取錨固段巖土體所能提供摩阻力標準值,方便提供估算抗浮錨桿抗拔力極限值計算參數,錨固深度范圍應取土試樣間距宜為1m;當土層不均勻時,應加密至0.5m;僅當土層均勻性很好時,能夠放寬至2m。4.2.5抗浮錨桿穿過關鍵巖土層應進行常規物理力學性質試驗、抗剪強度試驗、巖石單軸抗壓強度試驗,必需時應測試巖土體滲透系數。[條文說明]經過對錨桿穿過土層進行常規室內試驗,能夠了解抗浮錨桿錨固土層基礎物理力學、水力學參數,能夠為錨固段抗拔承載力特征值設計、巖土錨固段和灌漿液參數、灌漿方法選擇提供依據。4.2.6地下水勘察應符合下列要求:1應測量地下水初見水位和穩定水位;2多層含水層對抗浮有影響時,應分層測量其水位;3當基底以下有承壓水時,應測量水頭高度,并調查水位改變幅度;4查明場地暗塘、暗溝位置、范圍、規模、水位埋深和場地周圍所分布河流、水塘等地表水體及和地下水水力聯絡。[條文說明]穩定水位是指鉆探時水位經過一定時間恢復到天然狀態后水位;地下水位恢復到天然狀態時間長短受含水層滲透性影響最大;當需要編制地下水等水位線圖或工期較長時,在工程結束后宜統一量測一次穩定水位。依據地域經驗豐富程度、場地水文地質條件復雜程度和對工程影響程度,有針對性對地下水進行勘察。側重查明地下水類型、承壓水水頭、水位埋深,尤其應查明地下水和江、河、湖、海水體水力聯絡。4.2.7水文地質條件復雜場地應進行專題水文地質勘察工作,部署水文地質試驗孔,并進行現場水文試驗。對抗浮有影響多層含水層,應分層進行抽水試驗,提供各含水層滲透系數,試驗方法應符合《供水水文地質勘察規范》GB50027相關要求。[條文說明]多層地下水分層水位觀察,尤其是承壓水壓力水頭觀察,全部是十分關鍵勘察資料,現在不少勘察人員忽略這些工作。滲透系數等水文地質參數測定,有現場試驗和室內試驗兩種方法。通常室內試驗誤差較大,現場試驗比較靠近實際,故本條要求這些參數宜經過現場測定。4.2.8巖土工程勘察應為抗浮錨桿設計提供下列參數和條件:1錨固巖土層抗剪強度指標;2錨固結構變形和整體穩定性計算參數;3錨桿防腐保護設計條件;4錨桿施工可行性及施工方案選擇;5對地層可鉆、可注性及施工方法適宜性進行評價。4.2.9抗浮錨桿工程勘察應進行地下水水質分析或土化學成份分析,并依據《巖土工程勘察規范》GB50021要求評價地下水和土對錨桿腐蝕性。當出現以下一個或多個,應判定地層含有腐蝕性:1PH值小于4.5;2電阻率小于Ω?cm;3出現硫化物;4出現雜散電流,或出現對水泥漿體和筋材化學腐蝕。[條文說明]土層、地下水腐蝕性判定關鍵依據其對水泥砂漿、水泥漿結石體、筋材腐蝕性進行確定。依據《巖土工程勘察規范》GB50021,可將腐蝕性等級分為:微、弱、中、強,本條文所指“含有腐蝕性”是指“弱”及其以上腐蝕性等級。4.3地下結構抗浮評價4.3.1地下結構抗浮評價應包含以下基礎內容:1依據場地所在地貌單元、地層結構、地下水類型和地下水位改變情況,結合地下室埋深、上部荷載等情況,對地下室抗浮相關問題提出提議;2依據地下水類型、各層地下水位及其改變幅度、地下水補給和排泄條件等原因,對抗浮設防水位進行評價;3對可能設置抗浮錨桿工程,提供對應地層設計計算參數。[條文說明]建筑基礎埋置較深時,通常全部有地下室抗浮問題,尤其是施工期間地下室剛做好而上部建筑還未施工時,假如遇暴雨,常發生地下室上浮等問題。成全部郫縣、龍泉等地多年來頻頻出現因為地下水位上漲造成地下室底板開裂破壞等情況。4.3.2場地地下水抗浮設防水位綜合確定宜符合下列要求:1抗浮設防水位若有長久水文觀察資料和歷史水位統計時,地下水作用力計算可采取歷史最高水位;若無長久水文觀察資料和歷史水位統計時,可采取豐水期最高穩定水位,并結合場地地形地貌、地下水補給、排泄條件等原因綜合確定。2場地有承壓水且和潛水有水力聯絡時,應按承壓水和潛水混合最高水位計算地下水對地下室浮力作用。臨時高水位下浮力,在粘性土或完整性很好巖石中有可靠經驗時可合適折減,折減系數由勘察單位提出,在砂土中不折減。[條文說明]當地下水屬于潛水類型且無長久水位觀察資料時,假如僅按勘察期間實測水位來確定抗浮設防水位,不夠確切,應結合場地地形、地貌、地下水補給、排泄條件和含水層頂板標高等原因綜合確定。中國南方濱海和濱江地域,常常發生街道水侵現象,抗浮設防水位可取室外地坪標高。若承壓水和潛水有水力聯絡時,應分別實測其穩定水位,取其中高水位作為抗浮設防水位。靜水環境中水對地下結構物浮力作用,在滲透性良好巖土地基中,計算結果等于基底浮力;然而對于滲透性很低黏土來說,盡管上述原理仍然適用,但實測資料表明,因為滲透過程復雜性,黏土中基礎所受到浮力小于水柱高度。故僅有在含有地方經驗或實測數據時,方可進行一定折減。4.3.4地下水賦存條件復雜、水位改變幅度大、區域性補給和排泄條件可能有較大改變或工程需要時,應進行專門論證,提供抗浮設防水位咨詢匯報。[條文說明]考慮到一些地域地下水賦存條件復雜,補給和排泄條件在建筑使用期間可能發生較大改變,而地下水抗浮設防水位是一個有如抗震設防一樣關鍵技術經濟指標,較為復雜,故對于關鍵工程抗浮設防水位應委托有資質單位進行專門論證后提出。4.3.5對在斜坡地段地下室或其它可能產生顯著水頭差場地上地下室進行抗浮設計時,應考慮地下水滲流在地下室底板產生非均布荷載對地下室結構影響。[條文說明]地下室若處于斜坡地段或施工降水等原因產生穩定滲流場時,滲透壓力在地下室底板將產生非均布荷載,勘察匯報中宜提請抗浮設計人員注意這種非均布荷載對地下室結構影響。5抗浮錨桿設計5.1通常要求5.1.1抗浮錨桿設計前應對安全性、經濟性、可行性進行綜合分析判定。[條文說明]建筑地下結構不可盲目進行抗浮設計,應堅持因地制宜、就地取材、保護環境和節省資源標準;依據巖土工程勘察資料,綜合考慮地下結構類型、材料情況和施工條件等原因,精心設計。5.1.2在設計時應采取基礎試驗確定抗浮錨桿抗拔承載力特征值,基礎試驗參考附錄A相關要求。[條文說明]本條為強制性條文。抗浮錨桿抗拔承載力特征值均應經過基礎試驗確定。5.1.3抗浮錨桿錨固段不應設在未經處理軟弱土、有機質土、膨脹土、紅粘土、濕陷性黃土等高液限土,不良地質地段和鉆孔可能引發較大土體沉降土層。[條文說明]在以上土層條件下因錨固段和錨固土層間摩阻強度過低而無法滿足設計要求恒定錨固力,這不利于上部結構抗浮穩定。故要求未經處理條文所述地層不得作為永久性錨桿錨固地層。軟弱土指淤泥、淤泥質土和部分沖填土、雜填土及其它高壓縮性土,其天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪強度低、壓縮系數高、滲透系數小。5.1.4采取獨立基礎加抗水板基礎形式時,在抗水板上設置抗浮錨桿時板厚應滿足抗浮鋼筋錨固要求并不宜小于400mm。[條文說明]本條文要求關鍵是為了滿足局部抗浮穩定性分析要求。從成全部地域抗浮失事案例分析,大多數采取獨立基礎加抗水板方法。當抗水板剛度不夠,上部結構自重經過柱傳至基礎和底板時,不能有效把壓重分配到抗水板抗浮錨桿位置,尤其是抗水板中部。此時抗水板下遠離獨立基礎抗浮錨桿承受水浮力遠遠大于整體抗浮確定抗浮錨桿承載力,易造成錨桿失事。所以,在抗水板上設置抗浮錨桿時板厚不宜小于400mm。5.1.5地下室所受水浮力須作為永久荷載來考慮,依據抗浮設防水位按靜水壓力計算。5.1.6抗浮錨桿設計應同時考慮有水和無水工況,有水工況下應進行整體抗浮和局部抗浮驗算,無水工況下應考慮抗浮錨桿對上部結構尤其是抗水板不利影響。[條文說明]在無水工況下,若建筑地基沉降還未完成,此時抗浮錨桿和抗水板連接部位相當于剛性支撐,若抗水板太薄則會發生沖切破壞,所以在設計中應進行此工況下抗水板抗沖切驗算。抗沖切驗算按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010標準實施。5.2材料要求5.2.1抗浮錨桿桿體材料應依據地下結構特征、錨固地層性質、錨桿承載力大小、錨固長度、現場條件和施工工藝等綜合選定。錨桿采取一般鋼筋時,宜采取HRB400、HRBF400、RRB400、HRB500、HRBF500,或采取預應力高強鋼筋。當采取鋼絞線時其極限抗拉強度標準值大于1860MPa。性能指標應根據附錄D采取,并應符合國家現行相關標準要求。[條文說明]依據“四節一環境保護”要求,提倡應用高強、高性能鋼筋。而且,錨桿關鍵受拉,在受拉時采取高強鋼筋時減小鋼筋截面面積,便于鋼筋部署。5.2.2注漿材料應符合下列要求:1水泥宜使用一般硅酸鹽水泥,必需時可采取抗硫酸鹽水泥,且水泥強度不宜小于42.5MPa,其質量應符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》GB175;2砂含泥量按重量計不得大于3%,砂中云母、有機物、硫化物和硫酸鹽等有害物質含量按重量計不得大于1%;3拌合水中不應含有影響水泥正常凝結和硬化有害物質,不得使用污水;4外加劑品種和摻量應由試驗確定;5漿體材料28d無側限抗壓強度不低于30MPa;6水泥砂漿只能用于一次注漿,其細骨料應選擇最大尺寸小于2.0mm砂。[條文說明]對于硫酸鹽腐蝕地層和地下水環境工況,可采取抗硫酸鹽水泥;有早強要求時,宜采取早強硅酸鹽水泥,但不推薦在制備水泥漿時添加早強劑;因為鋁酸鹽水泥水化熱高、硬化快,不利于穩定漿液,漿體易開裂,不利于抗腐蝕,故只可用于短期試驗錨桿。外加劑使用時必需慎重,應充足考慮地層和地下水成份,和水泥特征及其適應性。水泥漿中氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽總量不得超出外加劑重量0.1%。采取外加劑還必需經過試驗確定,不得影響漿體強度和粘結性能,和桿體耐久性。同時使用兩種以上外加劑時,應進行外加劑兼容性試驗。5.2.3用于抗浮錨桿防腐材料宜采取專用防腐油脂,應符合現行國家標準《工業建筑防腐設計規范》GB50046要求,并應符合下列性能要求:1保持防腐性能和物理穩定性;2含有防水性和化學穩定性,不得和錨桿材料產生不良反應;3在要求工作溫度范圍內和張拉使用過程中,不得開裂、變脆或為流體。5.2.4抗浮錨桿各部件防腐材料和結構應在設計使用年限內不發生損壞,且不影響錨桿功效。5.2.5當采取預應力抗浮錨桿時,承壓板和承載構件應符合下列要求:1承壓板和承載構件強度必需滿足錨桿抗拔承載力極限值要求,同時應滿足錨具和結構物連接結構要求;2承壓板宜由鋼板制作。[條文說明]承壓板和承載構件必需有足夠強度和剛度,通常應使用鋼板或其它高強度材料制作,其強度應滿足錨桿抗拔承載力極限值要求。5.2.6隔離對中支架應由鋼、塑料或其它對桿體無害材料組成,不得使用木質隔離架。[條文說明]隔離架宜兼有對中分隔作用,且隔離架不得影響錨桿注漿體自由流動。5.3設計計算5.3.1抗浮錨桿設計應包含下列內容:1確定錨桿類型、部署、施工工藝;2確定錨固段長度、錨固體直徑;3錨桿筋體材料和注漿材料;4錨桿試驗、監測要求。[條文說明]抗浮錨桿完工后,應嚴格根據設計條件和運行要求對錨固結構進行管理和維護,錨桿錨頭、防腐保護系統和檢測系統應嚴加保護。永久性錨桿錨固工程應監測錨桿拉力、錨固結構變形、錨桿腐蝕情況。對錨桿監測結果應立即反饋給設計、施工單位或工程管理部門。當錨桿防腐保護體系存在缺點或失效時,應采取修補方法,并依據錨桿腐蝕情況進行補強處理。5.3.2抗浮錨桿平均拉力標準值應按下式計算:(5.3.2-1)式中——荷載標準組合作用下,錨桿承受軸向拉力標準值(kN);——地下建筑整體或某一局部區域水浮力作用標準值(kN);m——整體或局部抗浮計算時,計算區域抗浮錨桿根數;Gk——進行整體抗浮計算時,為建筑物自重及壓重之和(kN);當采取獨立基礎加抗水板基礎形式時而進行局部抗浮計算時,為抗水板自重;若抗水板上設置暗梁增強剛度,則為抗水板和暗梁自重之和(kN)。地下室整體和任一局部區域錨固體還均應滿足錨固體整體穩定性要求,可按式(5.3.2-2)驗算:(5.3.2-2)式中KF——抗浮穩定安全系數;——地下建筑整體或某一局部區域內錨固范圍土體有效重量(kN)。錨固范圍深度可按錨桿底部破裂面以上范圍計算,破裂角可取30o;平面范圍可按地下建筑周圍錨桿包絡面積計算,或取該局部區域周圍錨桿和相鄰錨桿中分線。圖5.3.2抗浮錨桿錨固體整體穩定計算示意圖[條文說明]本條文適適用于地下建筑進行整體或局部抗浮計算時,在荷載標準組合作用下單根抗浮錨桿軸向拉力值計算。水浮力作用值依據抗浮設防水位確定。當地下建筑采取筏板基礎時可只進行整體抗浮計算,此時公式(5.3.2)中Gk為建筑物自重及壓重之和。當采取獨立基礎加抗水板基礎形式時還須進行局部抗浮計算,此時Gk為抗水板自重或抗水板加暗梁自重之和。當水浮力分布不均勻時,應將抗浮區域分割為浮力較為均勻多個區段,對應上述各值為各區段數值。當錨桿部署短而密時,可能會出現“群錨現象”。群錨現象力學原因是相鄰錨桿錨固區土體關鍵受力范圍重合引發應力有害重合,從而使錨桿共同作用時抗拔力低于這些錨桿單獨作用時抗拔力之和。群錨效應和錨桿間距、長度和地層性狀等相關,還和錨桿拉力大小相關。所以,在部署錨桿時應注意其間距和長度合理性,當錨桿短而密時應進行錨固體整體穩定性驗算。5.3.3抗浮錨桿平面部署,宜按以下標準:1對于整體筏板,可在筏板范圍內均勻部署;2對于獨立基礎加抗水板,可依據實際受力情況采取均勻或非均勻部署;3抗浮錨桿平面部署應考慮水浮力分布區域綜合確定。[條文說明]抗浮錨桿部署能夠采取在抗水底板或筏板范圍均勻部署,亦可依據水浮力分布及抗水板或筏板剛度采取非均勻部署,如中間密、四面疏方法就是一個常見非均勻部署方法。錨桿群中某一根錨桿受到張拉或處于工作狀態時,相鄰錨桿錨固段將受到影響,這種應力交互傳輸是造成群錨效率低于單錨效率關鍵原因。研究認為這種影響因距離、地層硬度、地層結構而不一樣,距離越大影響越小;而硬度越大,影響亦越大;結構裂隙和缺點越多,影響變小。所以,錨桿群總體錨固效率總是低于單根錨桿錨固效率。為了減小錨桿群中錨桿加固區嚴重地相互疊合造成錨桿群利用率降低,抗浮錨桿間距應大于2.0m采取間距不滿足此要求時,應將錨固段錯開部署。5.3.4錨桿承載力計算應符合下列要求:1當均勻受荷時,抗浮錨桿抗拔承載力特征值應滿足:QUOTEγ0Ntk≤Rak(5.3.式中——單根錨桿抗拔承載力特征值(kN);Ntk——荷載標準組合作用下,錨桿承受軸向拉力標準值(kN);——抗浮關鍵性系數,依據地下建筑抗浮失效后果嚴重性取值,失效后果嚴重時取1.1,失效后果通常取1.0。2當考慮非均勻受荷時,抗浮錨桿抗拔承載力特征值除符合式(5.3.4-1)要求外,尚應符合下式要求:QUOTEγ0Ntkmax≤1.2Rak(5.3.式中——考慮錨桿不均勻受力時單根錨桿最大拉力標準值(kN),可采取有限元計算或依據地域經驗確定。[條文說明]所謂地下建筑抗浮失效后果嚴重是指失效后會引發較大經濟損失或造成較大安全隱患,如人口密集住宅、辦公樓、劇院、商場、學校、醫院、車站、禮堂、展覽館、體育場等公共場所。5.3.5抗浮錨桿鋼筋截面積應按下式確定:1一般鋼筋截面積(5.3.5-1)式中QUOTERak——錨桿抗拔承載力特征值(kN);——錨筋抗拉工作條件系數,永久性錨桿取0.75,臨時性錨桿取1.0;As——錨桿鋼筋截面積(m2);——鋼筋抗拉強度設計值(kPa)。2預應力鋼絞線截面積(5.3.5-2)式中QUOTEγP——錨桿張拉施工工藝控制系數,當預應力筋為單束時可取1.0,當預應力筋為多束時可取0.9;Ap——錨桿預應力鋼絞線截面積(m2);QUOTEfy、fpy——預應力鋼絞線抗拉強度設計值(kPa)5.3.6等徑全長錨固型錨桿錨固段長度應經過基礎試驗確定,初步設計時應符合下列要求:(5.3.6-1)式中ui——第i層土錨固體周長(m),等徑錨桿取u=??D(D為錨固體直徑);qsik——第i層巖土層錨固體極限粘結強度標準值(kPa),應經過試驗確定;當無試驗資料時,可按表5.3.6-1或表5.3.6-2取值;li——第i層巖土層錨固段長度(m);對于全長錨固型錨桿,受上部土層擾動影響;實際錨固段長度應采取計算錨固段長度加0.5m作為實際施工錨固長度;K——抗浮錨桿抗拔安全系數,K=2。表5.3.6-1巖石和水泥砂漿或水泥結石體極限摩阻力標準值巖石類別巖石單軸飽和抗壓強度值(MPa)極限摩阻力標準值qsik(kPa)極軟巖<5270~360軟巖5~15360~760較軟巖>15~30760~1200較硬巖>30~601200~1800硬巖>601800~2600注:1表中數據適適用于水泥砂漿或水泥結石體,強度等級為M30;2在巖體結構面發育時,粘結強度取表中下限值;3表中數據適適用于中風化及微風化巖層,強風化對應巖層和水泥砂漿或水泥結石體摩阻力標準值取0.5倍。5.3.6-2土體和水泥漿或水泥結石體極限摩阻力標準值土層種類土狀態極限摩阻力標準值qsik(kPa)黏性土軟塑20~40可塑40~50硬塑50~65堅硬65~100砂土稍密60~90中密90~120密實120~150碎(卵)石土稍密120~160中密160~220密實220~300注:本表適適用于一次注漿;當采取二次高壓劈裂注漿(壓力>2.5MPa)加固錨固段周圍地層時,表中粘結強度可提升30%。當錨固段巖土體強度較高時,宜對錨筋和水泥砂漿或水泥結石體之間粘結強度按下式深入驗算:(5.3.6-2)式中l——巖土層錨固段長度(m);d——桿體鋼筋直徑或單根鋼絞線直徑(mm);ξ——當采取兩根或兩根以上鋼筋或鋼絞線界面粘結強度降低系數,取0.6~0.85;n——單根錨桿鋼筋或鋼絞線根數,通常不應超出3根,鋼筋截面總面積不應超出錨孔面積20%,當錨固段鋼筋和注漿材料采取特殊設計,并經試驗驗證錨固效果良好時,可合適增加錨筋用量。ψ——錨固長度對粘結強度影響系數,可按表5.3.6-3確定;fb——錨桿鋼筋和水泥漿或水泥結石體粘結強度設計值(MPa),經過試驗確定;當無驗資料時,可按表5.3.6-4確定。表5.3.6-3錨固長度對粘結強度影響系數提議值ψ錨固地層土層軟巖或極軟巖錨固段長度(m)13~1610~13106~39~126~966~44~2ψ取值0.8~0.61.0~0.81.01.3~1.60.8~0.61.0~0.81.01.0~1.31.3~1.6表5.3.6-4鋼筋、鋼絞線和水泥砂漿或水泥結石體粘結強度設計值錨桿類型水泥砂漿或水泥結石體強度等級M25M30M35水泥砂漿或水泥結石體和螺紋鋼筋粘結強度標設計fb(MPa)2.102.402.70水泥砂漿或水泥結石體和鋼絞線、高強度鋼絲粘結強度標設計fb(MPa)2.752.953.40注:本表適適用于水泥(砂)漿(強度等級M25~M40),M25取表中下限值,M40取表中上限值。5.3.7當采取擴大頭抗浮錨桿時,應滿足下列要求:1擴大頭錨桿擴大頭直徑應依據土質和施工工藝經過現場試驗確定,無試驗資料時,可按表5.3.7-1選擇。表5.3.7-1擴大頭錨桿擴大頭直徑參考值土質擴大頭直徑D2(m)水泥漿擴孔水和水泥漿擴孔水和水泥漿擴孔復擴孔黏性土0.5≤IL<0.750.4~0.70.6~0.90.7~1.10.25≤IL<0.50.6~1.00.5~0.80.6~1.00≤IL<0.250.6~1.00.4~0.70.45~0.9砂土0<N<100.6~1.01.0~1.41.1~1.610<N<200.5~0.90.9~1.31.0~1.521<N<300.4~0.80.8~1.20.9~1.4礫砂N<300.4~0.90.6~1.00.7~1.2注:1IL為黏性土液性指數,N為標準貫入錘擊數;2擴孔壓力(25~30)MPa;噴嘴移動速度(10~25)cm/min;轉速(5~15)r/min。2擴大頭錨桿抗拔承載力特征值和土質、擴大頭埋深、擴大頭尺寸和施工工藝相關,應經過試驗確定;無試驗資料時可按式(5.3.7-1)估算,實際施工必需經過基礎試驗確定。(5.3.7-1)式中Rak——錨桿抗拔承載力特征值(kN);D1——錨孔直徑(m);D2——擴大頭直徑(m);Ld——擴大頭錨桿非擴大頭段錨固長度(m),非預應力錨桿,取實際長度減去兩倍擴大頭直徑;預應力錨桿取為0;LD——擴大頭錨桿擴大頭段長度(m);qsik1——錨桿一般錨固段注漿體和土層極限摩阻力強度標準值(kPa),經過試驗確定;無試驗資料時,可按表5.3.7-2取值;qsik2——擴大頭注漿體和土層極限摩阻力強度標準值(kPa),經過試驗確定;無試驗資料時,可按表5.3.7-2取值;K——抗浮錨桿抗拔安全系數,K=2;TD——擴大頭前端面土體對擴大頭極限端阻力強度標準值(kPa)。3擴大頭前端面土體對擴大頭極限端阻力強度標準值可按下式確定:(5.3.7-2)式中γ——擴大頭上覆土重度(kN/m3);h——擴大頭上覆土厚度(m);K0——擴大頭段上部土體靜止土壓力系數,可由試驗確定;無試驗資料時,取;Kp——擴大頭段上部土體被動土壓力系數;c——擴大頭段上部土體黏聚力(kPa);λ——反應擴大頭段上部土擠密效應側壓力系數,非預應力錨桿可取λ=(0.5~0.9)Ka;預應力錨桿可取λ=(0.85~0.95)Ka,Ka為主動土壓力系數;λ和擴大頭端前土體強度相關,強度很好黏性土和較密實砂性土可取上限,強度較低土取下限;ξ——當采取兩根或兩根以上鋼筋或鋼絞線界面粘結強度降低系數,取0.6~0.85。4擴大頭長度應滿足注漿體和桿體間粘結強度安全要求,應按下式計算:(5.3.7-4)式中LD——錨桿擴大頭長度(m);K——錨桿抗拔安全系數,K=2;Rak——錨桿抗拔承載力特征值(kN);d——桿體鋼筋直徑或單根鋼絞線直徑(mm);fb——錨桿和擴大頭部分水泥漿或水泥結石體粘結強度標準值(MPa),經過試驗確定;當無驗資料時,可按表5.3.6-3確定;——擴大頭長度對粘結強度影響系數,按表5.3.7-2取值。表5.3.7-2擴大頭長度對粘結強度影響系數提議值錨固地層土層擴大頭長度(m)2~33~44~55~6粘結強度影響系數1.61.51.41.35.3.8等徑全長錨固型錨桿錨固長度宜控制在3~6.5m且小于45D;土層錨桿錨固長度宜控制在6~12m。[條文說明]錨桿受力時沿錨固段全長粘結應力分布很不均勻。當錨固段較長時,受荷早期粘結應力峰值在臨近錨固段起始位置,而錨固段下端相當長度上不出現粘結應力。伴隨荷載增大,粘結應力峰值向錨固段根部轉移,但其前方粘結應力則顯著下降。當荷載深入增大,粘結應力峰值傳輸到靠近錨固段根部,在錨固段前部較長范圍內,粘結應力值深入下降,甚至趨近于零。由此,當錨桿錨固長度超出一定值,能有效發揮錨固作用粘結應力長度是有一定程度,并不隨錨固段長度增大而增大,當超出某一程度時,反而會減小整體抗拔力。所以,本條對錨固段長度限定了一定范圍。5.3.9當錨固段計算長度大于結構要求長度時,應改善錨固段巖土體質量、擴大錨固段直徑,進行二次壓力注漿等方法,亦可采取荷載分散型錨桿,以提升承載能力。5.4防腐方法5.4.1抗浮錨桿防腐等級應依據錨桿設計使用年限和所處地層腐蝕性等級確定。[條文說明]地層介質對錨桿腐蝕性評價,可依據環境類型、錨桿所處地層滲透性、地下水位改變狀態和地層介質中腐蝕成份含量按國家現行標準《巖土工程勘察規范》GB50021分為微、弱、中、強四個腐蝕等級,抗浮錨桿可按長久侵水處理。按錨桿使用年限及所處環境有沒有腐蝕性來確定錨桿不一樣防護等級和標準,以滿足錨桿使用期間化學穩定性,這是國外相關標準對錨桿防腐保護基礎要求。5.4.2地下結構抗浮錨桿防腐處理應符合下列要求:1對在無腐蝕性巖土層內錨固段,水泥漿或水泥砂漿保護層厚度應大于25mm;2在腐蝕性巖土層內錨固段,應采取特殊防腐蝕處理,且水泥漿或水泥砂漿保護層厚度不應小于50mm。[條文說明]對于處于腐蝕環境中永久型拉力型錨桿,當錨桿受拉時,錨固段注漿體受拉易開裂,為阻止地下水侵入,可設置波形管。波形管功效是阻止地下水對筋體侵蝕,但該管必需和水泥漿有足夠粘結強度,以不影響將錨桿拉力傳輸給地層。對臨時性錨桿可不采取方法。5.4.3在抗浮錨桿錨固段長度范圍內不得有影響和注漿體有效粘結和使用壽命有害物質,桿體應按設計要求進行防腐處理。[條文說明]抗浮錨桿防腐處理可靠性及耐久性是影響錨桿使用壽命關鍵原因之一,“應力腐蝕”和“化學腐蝕”雙重作用將使桿體銹蝕速度加緊,錨桿使用壽命大大降低,防腐處理應確保錨桿各段均不出現桿體材料局部腐蝕現象。5.5結構要求5.5.1抗浮錨桿筋材截面積不應超出鉆孔面積20%,筋材數量不宜超出3根。錨固體為土體時鉆孔直徑不得小于120mm。當抗拉強度不夠時宜采取高強鋼筋。[條文說明]當錨桿桿體鋼筋或鋼絞線數量超出3根時,將不利于筋材抗拉承載力發揮。所以,在實際使用中不宜超出三根,當三根無法滿足抗拉強度時,宜使用高強鋼筋。5.5.2錨桿定位支架沿錨桿軸線方向設置間距宜為1.0~2.0m,對土層宜取小值,對巖層宜取大值。[條文說明]沿桿體軸線方向設置對中支架是為了使桿體處于鉆孔中心,并確保桿體保護層厚度滿足設計要求。永久性錨桿定位器布設間距應取1.0m,其它情況可取1.0~2.0m。當桿體采取預應力混凝土用螺紋鋼筋時,嚴格嚴禁采取任何電焊操作。5.5.3非預應力抗浮錨桿和底板或基礎連接(圖5.5.3)應符合下列要求:1當鋼筋錨固長度滿足結構要求時宜采取彎錨法,錨固長度結構要求參考國家現行規范《混凝土結構設計規范》GB50010要求實施;2抗水板或筏板厚度應大于400mm,鋼筋伸入混凝土內垂直長度不應小于筏板或抗水板厚度二分之一,且不應小于250mm;3當鋼筋錨固長度不滿足結構要求時,應采取錨板錨固,錨固長度不應小于250mm。(1)彎錨法錨固(2)錨固板錨固圖5.5.3錨桿和基礎錨固方法1—注漿體;2—錨桿桿體;3—桿體定位器;4—混凝土墊層;5—抗水板;6—附加筋;7—錨具5.5.4預應力錨桿結構方法(圖5.5.4)應滿足下列要求:1腐蝕環境中永久錨桿應采取Ⅰ級雙層防腐保護結構;2腐蝕環境中臨時錨桿和非腐蝕性環境中永久錨桿可采取Ⅱ級防腐保護結構;3預應力錨桿錨頭宜采取混凝土封閉,封閉應符合底板結構防水要求。表5.5.4錨桿Ⅰ、Ⅱ級防腐保護要求防腐保護等級錨桿類型預應力錨桿和錨具錨頭自由段錨固段Ⅰ拉力型、拉力分散型采取過渡管,錨具用混凝土封閉或鋼罩保護采取注入油脂護套,或無粘結鋼絞線,或有外套保護管無粘結鋼絞線采取注入水泥漿波形管壓力型、壓力分散型采取過渡管,錨具用混凝土封閉或鋼罩保護采取無粘結鋼絞線采取無粘結鋼絞線Ⅱ拉力型、拉力分散型采取過渡管,錨具用混凝土封閉或鋼罩保護或涂防腐油脂采取注入油脂護套,或無粘結鋼絞線注漿(1)Ⅰ級防腐結構(2)Ⅱ級防腐結構圖5.5.4預應力錨桿Ⅰ、Ⅱ防腐結構1—注漿體;2—波形管;3—錨桿桿體;4—桿體定位器;5—防腐油脂;6—套管;7—混凝土墊層;8—過渡管;9—附加筋;10—錨具;11—抗水板[條文說明]防腐問題是永久性錨桿應用一個突出問題。對=1\*ROMANI級防腐錨桿,采取套管或防腐涂層密封保護使錨桿桿體和地層介質完全隔離,是根本處理措施。對于鋼筋錨桿,應對鋼筋和地層接觸全部外表面采取防腐涂層保護,和地層介質完全隔離。=2\*ROMANII級防腐錨桿通常是依靠注漿體保護。5.5.5抗浮錨桿和抗水板連接處防水方法(圖5.5.5),宜采取下列方法:1在錨桿和基礎錨固段部署遇水膨脹止水條;2錐形槽防水。在錨孔位置挖錐形槽,待錨桿安放、漿液灌漿、防腐方法均做好后,在槽內填滿混凝土,其上做混凝土墊層并鋪上防水卷材防水方法。(1)膨脹止水條防水(2)錐形槽防水圖5.5.5抗浮錨桿和抗水板連接處防水方法1—注漿體;2—錨桿桿體;3—桿體定位器;4—混凝土墊層;5—膨脹止水條;6—附加筋;7—錨具;8—抗水板;9—錐形槽[條文說明]為了預防因抗浮錨桿和底板錨固連接處不密實,造成地下水滲透地下室,應采取可靠防水方法。常見是采取膨脹止水條止水,或在錨孔位置挖錐形槽,待錨桿安放、漿液灌漿、防腐方法均做好后,槽內填滿混凝土。防水等級較高時亦可同時采取兩種止水方法。5.5.6采取抗浮錨桿地下室基礎或底板抗滲等級應依據基礎埋置深度按表5.5.6采取,混凝土等級不低于C30。表5.5.6抗浮設計地下結構混凝土抗滲等級基礎埋置深度H(m)抗滲等級H<10P610≤H<20P820≤H<30P10H≥30P12[條文說明]地下室基礎或底板受到浮力越大,抗滲等級越高。浮力大小和基礎埋置深度直接相關。故可根據基礎埋深確定抗滲等級。5.5.7為了提升抗拔力特征值,抗浮錨桿端部可采取擴大頭形式(圖5.5.7)。擴大頭錨桿結構要求參考國家現行規范《高壓噴射擴大頭錨桿技術規程》JGJ/T282要求實施。圖5.5.7擴大頭型錨桿1—注漿體;2—錨桿桿體;3—擴大頭;4—錨桿定位器;5—混凝土墊層;6—附加筋;7—錨具;8—抗水板
6抗浮錨桿施工6.1通常要求6.1.1抗浮錨桿施工前,應調查施工區域建(構)筑物基礎、地下管線等情況,分析施工中可能產生不良影響,并制訂對應預防方法。[條文說明]錨桿施工含有很強隱蔽性,科學、合理、有序地組織錨桿施工,對確保錨固工程質量影響很大。所以,錨桿施工前應充足查對設計條件、地層條件、環境條件,編制具體施工組織設計。6.1.2依據設計文件、現場條件編制施工組織設計。施工組織設計應對鉆孔,桿體制作、存放及安放,注漿,防腐、防水等關鍵步驟有明確技術要求。[條文說明]施工組織設計應對錨桿施工關鍵步驟有明確技術要求,確定施工方法、施工材料、施工機械、施工程序、質量管理、進度計劃、安全管理等事項。6.1.3施工前應檢驗原材料和施工設備關鍵技術性能及對應檢測匯報。[條文說明]為確保錨桿質量,在施工前一定要對錨桿原材料和施工設備關鍵性能指標進行檢驗,包含水泥、桿體、錨具、防腐等材料,并檢驗其力學性能,當發覺和設計要求不符時,應立即采取補救方法或進行跟換調整。6.1.4當錨固段巖體破碎、滲水量大時,應對錨固段周圍孔壁進行不透水性試驗。當0.2~0.4MPa壓力作用10min后,錨固段周圍滲水率超出0.01m3/min時,應對巖體作灌漿處理。[條文說明]為確保錨固段漿體質量,在裂隙發育、空洞貫通和存在滲流和承壓水巖層中施工錨桿時,應對錨固段周圍孔壁進行不透水性試驗,其關鍵目標是預防漿液流失。參考《水工建筑物水泥灌漿施工技術規程》DL/T5148-錨固段地層固結注漿標準,本條要求在0.2~0.4MPa壓力下錨固段全長在10min內滲透率超出0.01m3/min時,應進行固結注漿或采取其它方法。6.2鉆孔6.2.1鉆孔機械應結合下列方面綜合選擇:1場地巖土類型、成孔條件;2地形條件、施工環境;3錨固類型、錨桿長度;4經濟性和施工速度。[條文說明]鉆孔機械應考慮鉆孔經過巖土類型、成孔條件、錨固類型、錨桿長度、施工現場環境、地形條件、經濟性和施工速度等原因進行選擇。在不穩定地層中或地層受擾動造成水土流失會危及臨近建筑物或公共設施穩定時,應采取套管護壁鉆孔或干鉆。6.2.2下列情況應采取套管護壁鉆孔:1不穩定巖土層中鉆孔;2存在受擾動易出現涌砂流土粉土;3存在易塌孔砂層;4存在易縮頸軟土層。[條文說明]套管護壁鉆孔是指必需采取套管跟進護壁鉆孔方法。套管護壁鉆孔對鉆孔周圍擾動小,可有效預防鉆孔時塌孔現象,有利于確保注漿飽滿度和注漿質量,提升孔壁地層和注漿體粘結強度。所以在不穩定地層或地層擾動易出現涌砂流土粉土,應采取套管護壁鉆孔。6.2.3采取套管護壁鉆孔,在成孔、下放桿體至設計深度后,為確保不塌孔,在注漿和拔管之前,可采取1~3mm礫石填充后,再拔管和注漿。碎石料應采取微風化高強度巖石破碎而成,碎石材料強度和壓碎值應滿足現行國家標準《混凝土質量控制標準》GB50164要求。[條文說明]在出現6.2.2條中要求不良巖土層條件時,應采取套管護壁鉆孔。在成孔、下放桿體至設計深度后,套管須在碎石填充錨孔后再拔管,以免提前拔管造成孔壁坍塌影響錨桿施工質量。碎石強度、壓碎值應滿足現行國家相關標準要求。6.2.4錨孔施工應符合下列要求:1鉆孔前依據設計要求和地層條件定出孔位并做出標識,施工中不得擾動周圍地層;2錨孔定位偏差不應大于20mm,直徑不應小于設計鉆孔直徑3mm;3錨孔偏斜度不應大于2%,深度不應小于設計深度95%;4安放錨桿前應將孔內巖粉和土屑清潔凈。6.2.5地下水豐富時,為確保施工質量地下水宜降至錨桿錨固深度以下。[條文說明]地下水豐富時灌注錨固段漿液,極難確保灌漿施工質量,從而影響錨固段質量及抗拔力,故在施工中應將地下水將至錨固段深度以下。6.3桿體制作和安放6.3.1桿體制作、存放和安放應符合下列通常要求:1在錨固段長度范圍,桿體上不得有可能影響和注漿體有效粘結和影響錨桿使用壽命有害物質,并應確保滿足設計要求注漿體保護層厚度。2鋼筋、鋼絞線或鋼絲需進行切割時應采取切割機,不得采取電弧切割;3加工完成桿體在存放、搬運、安放時,應避免機械損傷、介質侵蝕和污染。4桿體制作時應按設計要求進行防腐處理。[條文說明]規范錨桿桿體制作、存放及安放,是為了確保錨桿桿體加工滿足錨桿使用功效和防腐要求。鋼錨桿桿體尤其是鋼絞線不得采取電焊等高溫方法熔斷。因為鋼絞線力學性能對表面機械損傷很敏感,應避免擦刮、碰撞、錘擊等,不然應報廢。6.3.2抗浮錨桿桿體采取鋼筋制作前,鋼筋應調直、除油和除銹;當HRB型鋼筋采取焊接接長時,雙面焊接焊縫長度均不應小于5d。[條文說明]本條要求鋼筋錨桿制作應預先調直、除油、除銹,是為了滿足鋼筋和注漿材料有效粘結。鋼筋接長可采取對接、錐螺紋連接、雙面焊接。沿桿體軸線方向設置對中支架,關鍵是為了使桿體處于鉆孔中心,并確保桿體保護層厚度滿足設計要求。6.3.3錨桿桿體存放應符合下列要求:1桿體制作完成后應盡早使用,不宜長久存放;2制作完成桿體不得露天存放,宜存放在干燥清潔場所,應避免機械損傷桿體或油漬濺落在桿體上;3當存放環境相對濕度超出85%時,桿體外露部分應進行防潮處理;4對存放時間較長桿體,在使用前必需進行嚴格檢驗。6.3.4錨桿桿體安放應符合下列要求:1在桿體放入鉆孔前,應檢驗桿體加工質量,確保滿足設計要求;2安放桿體時,應預防扭壓和彎曲,桿體放入孔內應和鉆孔角度保持一致;3安放桿體時,不得損壞防腐層,不得影響正常注漿作業;4全長粘結型桿體插入孔內深度不應小于錨桿長度95%,預應力錨桿桿體插入孔內深度不應小于錨桿長度98%。6.4注漿6.4.1錨桿注漿應符合下列要求:1注漿前應清孔,排放孔內積水;2注漿管宜和錨桿同時放入孔內;3漿液自下而上連續灌注,對采取碎石填充后灌漿錨桿,錨桿上段3m范圍內應采取可靠方法灌注密實;4注漿設備應有足夠漿液生產能力和所需額定壓力,應能在1h內完成單根錨桿連續注漿;5注漿漿液應攪拌均勻,隨攪隨用,停放時間不得超出漿液初凝時間;嚴防石塊、雜物混入漿液;6鉆孔灌漿應飽滿密實,灌漿
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