锚索标准值、锁定值与张拉值分别是多少

区分几个概念吧，1、构件承载力；2、锚索承载力（一般设计张拉力为锚索能够承受的最大拉力的60~70%）；3、锁定时的张拉力（之所以锁定时的张拉力比设计张拉力大10~15%，是考虑了预应力的损失，要进行适当补偿，比如孔道摩擦损失、群锚效应引起的张拉力损失、千斤顶张拉在锁定时都会有个固有的张拉力损失【你观察那个限位器】）；4、设计张拉力（张拉完毕后所达到的张拉力）。

锚杆轴向拉力设计值：Na=γQ·Nak=1.3×106.4=138.32kN。锚杆轴向拉力标准值：Nak=Htk/cosα=100/cos20°=106.4kN。

锚杆中传递的张拉力就称为锚杆拉力，锚杆杆体极限抗拉强度标准值为杆体受拉破坏前能承受的最大抗拉强度，屈服强度标准值为杆体受拉屈服前能承受的应力荷载。

翻看了边坡规范，没有找到明确的关于预应力锚索张拉设计值如何确定的规定。昨天看了同事的边坡设计图纸，里面关于锚索张拉设计值得确定，很迷惑。3根15.24的锚索，自由端长6m,锚固段长为6m,锚索张拉设计值为300kN,而同样的锚索，自由端为5m,锚固段为5m,锚索张拉设计值依然为300kN.又请了一教授给我们指导，今天电话告诉我，在计算书中（理正软件计算而来）锚索的抗力为265KN。此教授说，锚固段短了，计算出来的锚索抗力值应该比你锚索张拉设计值要大。请教：这两个是否有直接关系？锚索的抗力值是否必须大于锚索张拉设计值呢？按照边坡规范中，本人的理解是，如果锚固段短了，而锚索张拉值大了，会导致锚索与混凝土，或者混凝土与岩层之间的破坏。理正软件计算出来的锚索抗力值是不是每根锚索抵抗结构面即破裂面要滑移山体重量所分摊的下滑力？与锚索张拉设计值应该没有关系？？？

张拉设计值是设计时所给出的张拉力，比如说300KN；张拉锁定值是施工中锚索进行多次张拉后锁定时的张拉力；一般锁定值是设计值的120%~130%，也叫超张值，是考虑钢绞线收缩或其他因素导致的预应力损失。

锚杆(索)轴向拉力标准值应按下式计算：

式中：Nak——相应于作用的标准组合时锚杆所受轴向拉力(kN)；Htk——锚杆水平拉力标准值(kN)；α——锚杆倾角(°)。

根据稳定分析确定需要锚杆提供多大的设计锚固力，再根据设计锚固力来确定锚杆数量、锚杆形式、杆体大小、锚固长度等参数。

根据锚固体表面与周围岩土体间的粘结强度qs确定锚杆锚固长度，锚固体形式不一样，计算锚杆长度的方法有所不同。像全长粘结型锚杆，锚固长度L=(K×N)/(π×d1×qs)，K为安全系数，N就是设计锚固力，d1是锚固体直径。

扩展资料

锚索钻孔的施工规范：

1、锚索钻孔施工的过程中，必须保证三径(钻孔直径、锚索直径、药卷直径)合理匹配。

3、孔深要适当，不得过深或过浅，保证钢绞线外露150~350mm。

3、钻头直径为Ф27mm，钻孔要直，施工过程中尽量不要晃动钻机，防止将钻孔扩张。

参考资料来源：消防网—建筑边坡工程技术规范 GB50330-2013

张拉的设计值应该是锚索轴向设计拉力值吧，这是一个参考值，意思是锚索在正常使用状态下的极限承载力值，在锚索张拉中有时候会用到，设计院有时候会根据这个值来确定锁定值，比如锁定值为设计值的百分之五十或者六十等。锁定值就是锚索的预加力值，我们一般用的都是预应力锚索，就是锚索张拉中最后一次张拉等级的值，到达这个锁定值后，去掉千斤顶，封锚，一根锚索就算完成了

拉拔试验在锚杆安装后0.5～4.0小时进行。时间过短影响锚固剂固化后的强度，时间过长则因巷道围岩发生变形影响测量结果。  按图A.1所示安设仪器，确保锚杆拉力计油缸的中心线与锚杆轴线重合。试验前，检查手动泵或电动泵的油量和各连接部位是否牢固，确认无误后再进行试验。试验由两人完成，一人加载，一人记录（见表A.1）。试验时应缓慢均匀地操作手动泵压杆。当锚杆出现明显位移时，停止加压，记录锚杆拉力计此时的读数，即为拉拔试验值。 

锚杆拉拔测试要求 

（1）平巷每安装300根锚杆或掘进100米巷道，抽试三组锚杆，其中每组拱顶锚杆2根，边帮锚杆1根；设计变更或材料变更时另作一组拉拔力测试。 

（2）《锚杆规范》规定，锚杆质量合格条件为：

同组锚杆锚固力或拉拔力的平均值，应大于或等于轴向拉力设计值（kN），即PAn≥PA ； 

同组单根锚杆的轴向锚固力或拉拔力，不得低于设计值的90％，即PAmin≥0.9PA；

PAn—同批试件抗拔力的平均值（KN）； 

PA ---锚杆设计锚固力（KN）；

PAmin---同批试件抗拔力的最小值（KN）； 

试验要求: 

(1)、锚杆：ф16mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆，抗拔力大于42.5KN，计算式 PA =210 N/㎜2²×201㎜²=42.21 kN； 

(2)、ф18mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆，抗拔力大于53.5KN，计算式 PA =210 N/㎜²×254.5㎜²=53.45kN； 

(3)、ф20mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆，抗拔力大于66KN，计算式 PA =210 N/㎜²×314.2㎜²=65.98kN； 

(4)、ф22mm左旋无纵筋等强螺纹钢（Ⅰ级）锚杆，抗拔力大于80KN，计算式 PA =210 N/㎜²×380.1㎜²=79.82kN； 

ф22mm左旋无纵筋等强螺纹钢（Ⅱ级）锚杆，抗拔力大于114.5KN，计算式 PA =300 N/㎜²×380.1㎜²=114.03kN。 

锚杆支护设计强度 

根据GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技术规范》，巷道宽度一般B≤5.0米，锚杆支护ф20mm螺纹钢（Ⅰ级）锚杆，抗拔力大  于66KN； 

水泵房、中央变电所等中型硐室工程巷道宽度一般B≤8.0米，ф22mm螺纹钢（Ⅰ级）锚杆，抗拔力大于80KN。 

破碎硐室、大件组装硐室等大型硐室工程巷道宽度一般B≤10.0ф22mm螺纹钢（Ⅱ级）锚杆，抗拔力大于114.5KN。

《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》

区分几个概念吧，1、构件承载力；2、锚索承载力（一般设计张拉力为锚索能够承受的最大拉力的60~70%）；3、锁定时的张拉力（之所以锁定时的张拉力比设计张拉力大10~15%，是考虑了预应力的损失，要进行适当补偿，比如孔道摩擦损失、群锚效应引起的张拉力损失、千斤顶张拉在锁定时都会有个固有的张拉力损失【你观察那个限位器】）；4、设计张拉力（张拉完毕后所达到的张拉力）。

1.锚杆（索）的种类与结构

锚杆是将拉力传至稳定岩土层的构件，当采用钢绞线或高强钢丝束作杆件材料时，也可称为锚索。锚固于土层中的锚杆称为土层锚杆；锚固于岩层中的锚杆称为岩层锚杆。施加了预应力的锚杆称为预应力锚杆；未施加预应力的锚杆称为非预应力锚杆。此外，锚杆的分类还有以下几种主要方法。

1）按拉杆材料分为：木锚杆和金属锚杆；

2）按锚头类型分为：机械型（锲缝式、内胀式）、胶结型（灌浆式、树脂式）；

3）按照控制变形的施工方法分为：普通锚杆和预应力锚杆；

4）按使用年限分为：临时性锚杆和永久性锚杆。

在边坡崩塌或危岩体的锚固施工中，使用最多的是摩擦型灌浆锚杆。灌浆锚杆是指用水泥砂浆将一组钢拉杆锚固在伸向地层内部的钻孔中，并承受拉力的柱状锚体。灌浆锚杆的钻孔方向一般沿水平向下倾斜10°～45°，施工时钻孔的深度必须超过滑动面的埋深，并在稳定的岩土层中达到足够的有效锚固长度。习惯称锚杆末端锚入岩土层内的有效锚固段所能承受的最大拉力为锚固段的极限抗拔力。影响灌浆锚杆抗拔能力的主要因素是砂浆的握裹能力。因此为了保证灌浆锚杆的可靠性，必须调查清楚边坡岩土体的基本特征，依据岩土性质设计锚杆的参数。灌浆锚杆的组成如图2－14所示。

2.锚固作用的原理

锚杆是由锚固体、拉杆和锚头3部分组成。构筑物或其他作用力传给锚杆头部后，由拉杆将来自锚杆头部的拉力传递给锚固体，锚固体再通过摩擦阻力传给岩土层。

锚杆的受力分析如图2－15所示。锚杆所受的力主要有：①拉力（T）；②砂浆的握裹力（μ）；③地层摩擦阻力（τ）。其中，Ti＝PiA（Pi为钢筋单位截面上的应力；A为钢筋的截面积）。

图2－14 灌浆锚杆组成示意图

图2－15 灌浆锚杆受力状态示意图

锚杆的抗拔作用需要满足的条件为：①锚固段的砂浆对于钢拉杆的握裹力需能承受极限拉力；②锚固段岩土层对于砂浆的摩擦力需能承受极限拉力；③锚固岩土体在最坏的条件下仍能保持整体的稳定性。

（1）砂浆对于钢拉杆的握裹力

锚杆的抗拔能力除与有效锚固长度有关外，还与锚杆直径、砂浆对于钢筋的平均握裹应力等因素有关。需满足以下关系式：

地质灾害防治技术

式中：Tu为锚杆的极限抗拔力或砂浆对钢拉杆的握裹力（kN）；d为钢拉杆的直径（m）；Le为锚杆的有效锚固长度（m）；μ为砂浆对于钢筋的平均握裹应力（kN/m2）。

钢筋的单位面积握裹力，由下式计算：

地质灾害防治技术

式中：Ti、Ti＋1分别为第i、i＋1截面处的拉应力（kN）；μi为第i锚固段砂浆对于钢筋的平均握裹应力（kN/m2）；Li为第i锚固段的长度；其他符号意义同前。

由于锚固受力复杂，实际工作中，一般在计算值的基础上提高10％～20％。设锚杆钢筋的极限拉应力为Ns，则可按下式计算出锚杆所需的最小锚固长度：

地质灾害防治技术

式中：Lemin为最小锚固长度；其他符号意义同前。

（2）锚固段岩土层对于砂浆的摩擦力

锚杆的极限抗拔能力取决于锚固段岩土层对于砂浆所产生的最大摩擦力。计算公式为

地质灾害防治技术

式中：Tu为柱状锚体的极限抗拔力（kN）；D为锚杆钻孔的直径（m）；Le为锚杆的有效锚固长度（m）；τ为锚固段周边的抗剪强度（kPa）。

锚固段孔壁的抗剪强度就是孔壁的破坏强度。造成破坏的原因有3种：①砂浆接触面外围的岩层剪切破坏；②沿着砂浆与孔壁的接触面剪切破坏；③接触面内砂浆的剪切破坏。

对于土层锚杆来说，土层的强度一般低于混凝土砂浆的强度，因此土层抗剪强度的计算公式为

地质灾害防治技术

或

地质灾害防治技术

式中：γ为锚固区土层的重度（kN/m3）；c为锚固区土层的粘聚力（kPa）；为土的内摩擦角（°）；σ为孔壁周边法向应力（kPa）；h为锚固段以上的地层覆盖厚度（m）；K0为锚固段孔壁的土压力系数，一般取为1；其他符号意义同前。

3.锚杆（索）设计

（1）锚杆（索）材料类型

锚杆（索）常用的材料类型为普通钢筋（HRB335、HRB400（Ⅱ级、Ⅲ级））、精轧螺纹钢筋、高强钢丝或钢绞线。我国常用的锚拉材料为精轧螺纹粗钢筋，直径为Φ22～32mm。近年来，也采用45SiMnV高强度钢材，直径为Φ25mm，另外不少也使用钢绞线、钢丝束。各种材料类型锚杆的选取见表2－12。

表2－12 锚杆（索）选型

钢绞线或精轧螺纹钢筋的力学性能见《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2002）附录E。边坡变形控制严格或边坡施工期稳定性很差时宜采用预应力锚杆。

（2）锚杆（索）计算

锚杆（索）轴向拉力设计值按下式计算：

地质灾害防治技术

式中：Na为锚杆（索）轴向拉力设计值（kN）；NaK为锚杆（索）轴向拉力标准值（kN）；γα为荷载分项系数，取1.3，当可变荷载较大时，按荷载规范确定。

锚杆（索）轴向拉力标准值按下式计算：

地质灾害防治技术

式中：NaK为锚杆（索）轴向拉力标准值（kN）；Htk为锚杆（索）所受水平拉力标准值（kN）；α为锚杆（索）倾角（°）。

锚杆钢筋截面积应满足下式要求：

地质灾害防治技术

式中：As为锚杆钢筋或预应力钢绞线截面积（m2）；ξ2为锚杆钢筋抗拉工作条件系数，永久性锚杆取0.69，临时性锚杆取0.92；γ0为边坡工程重要性系数；fy为锚杆钢筋或预应力钢绞线抗拉强度设计值（kPa）；其他符号意义同前。

锚杆锚固段长度除应同时满足地层对砂浆的粘结力和砂浆对钢筋的握裹力要求外，还应满足构造设计规定的最小锚杆锚固长度的要求。

锚杆锚固体与地层的锚固长度应满足下式要求：

地质灾害防治技术

式中：La为锚固段长度（m）；D为锚固体直径（m）；frb为地层与锚固体粘结强度特征值（kPa），宜通过试验或当地经验确定，当无试验资料时，可按表2－13和表2－14选取；ξ1为地层与锚固体粘结工作条件系数，永久性锚杆取1.00，临时性锚杆取1.33；其他符号意义同前。

表2－13 岩石与锚固体粘结强度特征值

注：表中数据适用于注浆强度等级为M30；表中数据仅适用于初步设计，施工时应通过试验检验；岩体结构面发育时，取表中下限值；表中岩石类别根据天然单轴抗压强度（fr）划分：fr<5MPa为极软岩，5MPa≤fr<15MPa为软岩，15MPa≤fr<30MPa为较软岩，30MPa≤fr<60MPa为较硬岩，fr≥60MPa为硬岩。

表2－14 土体与锚固体粘结强度特征值

注：表中数据适用于注浆强度等级为M30；表中数据仅适用于初步设计，施工时应通过试验检验。

锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度应满足下式要求：

地质灾害防治技术

式中：La为锚固段长度（m）；D为锚筋直径（m）；n为锚筋根数（根）；fb为锚筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值（kPa），宜通过试验或当地经验确定，当无试验资料时，可按表2－15选取；ξ3为锚筋与锚固砂浆粘结强度工作条件系数，永久性锚杆取0.60，临时性锚杆取0.72；其他符号意义同前。

表2－15 锚筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值（单位：MPa）

注：当采用两根钢筋点焊成束方法时，粘结强度应乘以0.85折减系数；当采用3根钢筋点焊成束方法时，粘结强度应乘以0.7折减系数；成束钢筋的根数不应超过3根，钢筋截面总面积不应超过锚孔面积的20％。当锚固段钢筋和注浆材料采用特殊设计，并经试验验证锚固效果良好时，可适当增加锚筋用量。

自由段无粘结的非预应力岩石锚杆的受拉变形基本上是自由段钢筋的弹性变形，其水平变形值由下式计算：

地质灾害防治技术

式中：δb为锚杆水平变形值（m）；Htk为锚杆所受水平拉力标准值（kN）；Kb为锚杆水平刚度系数（kN/m）。

锚杆水平刚度系数宜由锚杆试验确定。当无试验资料时，自由段无粘结的非预应力岩石锚杆的水平刚度系数可由下式计算：

地质灾害防治技术

式中：A为锚杆截面面积（m2）；Lf为锚杆自由段长度（m）；Es为杆体弹性模量（kPa）；其他符号意义同前。

预应力岩石锚杆和全粘结岩石锚杆的受拉变形可忽略不计。

4.锚杆构造要求

1）锚杆总长度为锚固段、自由段和外锚段的长度之和。锚杆自由段长度按外锚头到潜在滑动面的长度计算，预应力锚杆自由段长度应不小于5m，且应超过潜在滑动面。

2）土层锚杆锚固段长度不应小于4m，且不宜大于10m；岩石锚杆锚固段长度不应小于3m，且不宜大于45D和6.5m（对拉力型锚杆），或55D和8m（对预应力锚索）。当计算锚杆锚固段长度超过上述数值时，应采取扩大锚固段直径等技术措施，以提高锚固力。

3）锚杆隔离架（或称对中支架）应沿锚杆轴线方向每隔1～3m设置一个，对土层应取小值，对岩层可取大值。

4）当锚固段岩体破碎、渗水量大时，宜在锚杆施工前对岩体作固结灌浆处理。

5）锚杆外锚头、台座、腰梁和辅助件等的设计，应符合现行有关标准的规定。

6）永久性锚杆的防腐处理可采取以下做法：①非预应力锚杆的自由段位于土层中时，可采取除锈、刷沥青船底漆、沥青玻纤布缠裹（层数不少于2层）；②对采用钢绞线、精轧螺纹钢制作的预应力锚杆（索），其自由段可按上述处理后装入套管中；自由段套管两端100～200mm长度范围内用黄油充填，外绕扎工程胶布固定；③对位于无腐蚀性岩土层内的锚固段应除锈，砂浆保护层厚度不应小于25mm；④位于具腐蚀性岩土层内锚杆的锚固段及非锚固段，均应采取特殊防腐处理；⑤经过防腐处理后，非预应力锚杆的自由段外端应埋入钢筋混凝土构件内50mm以上；对预应力锚杆，其锚头的锚具经除锈、涂防腐漆三度后应用钢筋网罩，现浇混凝土封闭，混凝土强度等级不应低于C30，厚度不应小于100mm，混凝土保护层厚度不应小于50mm。

7）临时性锚杆的防腐蚀可采取以下做法：①非预应力锚杆的自由段，可采取除锈后刷沥青防锈漆处理；②预应力锚杆的自由段，可采取除锈后刷沥青防锈漆或加套管处理；③外锚头可采用外涂防腐材料或外包混凝土处理。