抗拔锚杆设计要点

一、抗拔锚杆除构造措施外，设计控制条件为：锚杆杆体承载力、锚杆抗拔承载力；底板变形限值要求；不同锚杆布置方法下，锚杆分担的浮力及底板的内力。锚杆刚度应当根据现场试验确定，但考虑到现场施工及出图，应在设计说明中注明现场试验结果进行锚杆承载力复核。

摘自《抗浮锚杆合理设计探讨》

二、锚杆受力特性，沿锚固体的粘结应力分布，同锚杆材料的弹性模量与岩土层的弹性模量之比有关，两者弹性模量之间的差别越小，集中在锚固端的粘结应力就越大，两者弹性模量越大，粘结应力分布越均匀。如图1所示

图1 锚杆受力图（摘自《抗浮锚杆合理设计探讨》）

三、有限元实现方式：采用Sap2000中的Hook单元模拟锚杆，壳单元模拟底板、顶板及侧壁，底板底部定义单面弹簧，其刚度为基底持力层基床系数。

四、抗浮锚杆的破坏形式：1、锚杆筋体材料被拉断；2、对全长粘结型、拉力集中型、拉力分散型及拉压复合型黏结锚杆等拉力黏结锚杆，筋杆与注浆体界面被剪切破坏后筋体被拔出，而注浆体本身没有被拔出；3、对于压力型及压力分散型锚杆，单元锚固体端头注浆体被压碎，或黏结型锚杆大部分注浆体被拉裂压碎；4、锚头处或压力型锚杆固定端破坏，包括锚夹具松脱、锚座强度破坏等；5、注浆体与周边岩土层的界面发生剪切破坏，锚固体从岩土体中被拔出；6、单条锚杆周边岩土体与锚杆同时隆起拔出，单锚稳定性破坏；7、群锚稳定性破坏，即锚杆群之间的岩土体与区域锚杆群同时被拔隆起甚至锚杆被拔出，不包括因单锚抗拔质量不合格而发生的依次拉断或被拔出；8、群锚产生了足以导致建筑物上浮开裂的较大变形。

前5种破坏为材料的强度破坏，第6、7种破坏可视为单锚及群锚的稳定性破坏，第8种为变形破坏。

前4种破坏，在满足相关规范要求时，可以避免；而对于整体抗浮稳定性验算，付文光在《抗浮锚杆及锚杆抗浮体系稳定性验算公式研究》一文中提出如下的计算公式：

式中，F_gd为按锚杆群抗浮稳定性计算模式得到的单锚抗浮力设计值；r为圆锥体底面计算半径，简化为锚杆纵横向的平均间距；半锥角取锥尖范围内岩土层平均内摩擦角φ，2φ最大不超过90；a，b分别为锚杆纵横间距；Hm为锥尖深度；γm为锥尖范围内岩体结构面平均粘聚力，无经验时φ可参考《工程岩体分级标准》GB50218-94及《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002中有关经验数据。安全系数取值水准为：不分岩土体类别，统一取K_b1=1.5，K_b2=3.0。

问题：1、在实际工程设计时，并未进行锚杆的抗拔试验，此时，对于锚杆的刚度，应当如何选取估算？

2、目前对于锚杆的群锚破坏，仍没有相关规范规定，故对于群锚破坏的验算，仍存在较大的分歧。

针对以上问题，欢迎各位指点。

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