GB 50086-2015 巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規(guī)范 （完整版）
1 總 則
1.0.1 為使巖土錨桿與噴射混凝土支護工程的設計、施工符合安全適用、技術先進、經(jīng)濟合理、確保質量和保護環(huán)境的要求，制定本規(guī)范。
1.0.2 本規(guī)范適用于隧道、洞室、邊坡、基坑、結構物抗浮、抗傾和受拉基礎工程的巖土錨桿與噴射混凝土支護的設計、施工、試驗、監(jiān)測及驗收。
1.0.3 巖土錨桿與噴射混凝土支護工程的設計與施工，應做好工程地質勘察工作，正確有效地利用巖土體的自身強度和自穩(wěn)能力。
1.0.4 巖土錨桿與噴射混凝土支護工程的設計與施工驗收，除應執(zhí)行本規(guī)范外，尚應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。
2 術 語
2.0.1 巖土錨桿 ground anchor、rock bolt
安設于地層中的受拉桿件及其體系。一般可分為預應力錨桿與非預應力錨桿。
2.0.2 預應力錨桿 prestressed anchor、anchor、anchorage
將張拉力傳遞到穩(wěn)定的或適宜的巖土體中的一種受拉桿件(體系)，一般由錨頭、錨桿自由段和錨桿錨固段組成。
2.0.3 低預應力錨桿 low prestressed anchor
受拉承載力低于200kN的預應力錨桿。
2.0.4 錨桿桿體 anchor tendon
由筋材、防腐保護體、隔離架和對中支架等組裝而成的錨桿桿件。
2.0.5 錨桿自由段 free anchor length
錨桿錨固段近端至錨頭的桿體部分。
2.0.6 錨桿錨固段 fixed anchor length
借助注漿體或機械裝置，能將拉力傳遞到周圍地層的桿體部分。
2.0.7 錨頭 anchor head
能將拉力由桿體傳遞到地層面和支承結構面的裝置。
2.0.8 永久性錨桿 permanent anchorage
永久留在構筑物內并能保持其應有功能的錨桿，其設計使用期超過2年。
2.0.9 臨時性錨桿 temporary anchorage
設計使用期不超過2年的錨桿。
2.0.10 拉力型錨桿 tensile anchorage
將張拉力直接傳遞到桿體錨固段，錨固段注漿體處于受拉狀態(tài)的錨桿。
2.0.11 壓力型錨桿 compression anchorage
將張拉力直接傳遞到桿體錨固段末端，且錨固段注漿體處于受壓狀態(tài)的錨桿。
2.0.12 荷載分散型錨桿 load-dispersed anchorage
在同一鉆孔內，由兩個或兩個以上獨立的單元錨桿所組成的復合錨固體系，又稱單孔復合錨固體系。
2.0.13 可拆芯式錨桿 removable anchorage
當使用功能完成后需拆除筋體的錨桿，一般采用壓力型或壓力分散型錨桿。
2.0.14 非預應力錨桿 non-tensiled bolt，rock bolt
地層中不施加預應力的全長粘結型或摩擦型錨桿。
2.0.15 土釘 soil nailing
土層中的全長粘結型或摩擦型錨桿。
2.0.16 過渡管 trumpet
在錨具到自由段的過渡區(qū)段中起防腐保護作用的管子。
2.0.17 一次注漿 first fill grouting
為形成錨桿的錨固體而進行的注漿。注漿料有水泥系及合成樹脂系兩種。
2.0.18 充填注漿 post fill grouting
為充填桿體護套與鉆孔間的空隙進行的注漿。
2.0.19 后(重復)高壓注漿 post high pressure grouting
采取特殊裝置，在錨桿錨固段注漿體達到一定強度后，能重復對錨固段注漿體周邊地層進行的有序高壓劈裂注漿。
2.0.20 固結注漿 consolidated grouting
為減小鉆孔周圍巖體的滲透性或改善地層的可鉆性，對地層內進行的注漿。
2.0.21 基本試驗 basic test
工程錨桿正式施工前，為確定錨桿設計參數(shù)與施工工藝，在現(xiàn)場進行的錨桿極限抗拔力試驗。
2.0.22 驗收試驗 acceptance test
為檢驗工程錨桿質量和性能是否符合錨桿設計要求的試驗。
2.0.23 蠕變試驗 creep test
在恒定荷載作用下錨桿位移隨時間變化的試驗。
2.0.24 鎖定荷載 lock-off load
在錨桿張拉作業(yè)完成時，立即作用于錨頭的荷載，即為對錨桿的預加力。
2.0.25 噴射混凝土 shotcrete、sprayed concrete
將水泥、骨料和水按一定比例拌制的混合料裝入噴射機，借助壓縮空氣，從噴嘴噴出至受噴面所形成的致密均質的一種混凝土。
2.0.26 干拌法噴射混凝土 dry mix shotcrete
將膠凝料、骨料等按一定比例拌制的混合料裝入噴射機，用壓縮空氣輸送至噴嘴，與壓力水混合后噴射至受噴面所形成的混凝土。
2.0.27 濕拌法噴射混凝土 wet mix shotcrete
將膠凝料、骨料和水按一定比例拌制的混合料裝入噴射機，并輸送至噴嘴處，用壓縮空氣將混合料噴射至受噴面上所形成的混凝土。
2.0.28 回彈物 rebond losses
通過噴嘴噴出的混合物，與受噴面撞擊后未粘結在上面的濺落材料。
2.0.29 膠凝料 binder
噴射混凝土中水泥和其他具有膠凝作用的外摻料的總稱。
2.0.30 糙率 coefficient of roughness
綜合反映隧洞壁面粗糙程度并影響過水斷面水頭損失的系數(shù)，通常用n表示。
2.0.31 初期支護 primary support
隧洞開挖后及時施作的錨噴支護，用以長期或一段時間內維持隧洞的總體穩(wěn)定性。
2.0.32 后期支護 final support
根據(jù)初期支護后隧洞變形情況和工程使用要求，需進行的后期加強支護，該加強支護可采用錨噴支護或混凝土襯砌。
3 工程勘察與調查
4 預應力錨桿
5 低預應力錨桿與非預應力錨桿
6 噴射混凝土
7 隧道與地下工程錨噴支護
8 邊坡錨固
9 基坑錨固
10 基礎與混凝土壩的錨固
11 抗浮結構錨固
12 試 驗
13 工程監(jiān)測與維護
14 工程質量檢驗與驗收
附錄A 預應力錨桿結構圖
A.0.1 永久性拉力型錨桿(Ⅰ級防護)應由錨具、臺座、無粘結鋼絞線、光滑套管、對中支架、波形套管、過渡管組成(圖A.0.1)。
圖A.0.1 永久性拉力型錨桿(Ⅰ級防護)結構詳圖
1-錨具；2-臺座；3-無粘結鋼絞線；4-光滑套管；5-對中支架；6-鋼絞線；
7-波形套管；8-鉆孔；9-注漿管；10-錨頭；11-套管與波形套管搭接處(搭接處長度不小于200mm)；12-過渡管
A.0.2 永久性壓力分散型錨桿(Ⅰ級防護)應由錨具、臺座、無粘結鋼絞線、承載體、對中支架、過渡管組成(圖A.0.2)。
圖A.0.2 永久性壓力分散型錨桿(Ⅰ級防護)結構詳圖
1-錨具；2-臺座；3-鉆孔；4-對中支架；5-無粘結鋼絞線；6-承載體；7-水泥漿體；8-注漿管；9-錨頭；10-過渡管
A.0.3 漲殼式預應力中空錨桿應有螺母、墊圈、承壓板、漲殼錨固件、中空錨桿體組成(圖A.0.3)。
圖A.0.3 漲殼式預應力中空錨桿結構圖
1-螺母；2-墊圈；3-承壓板；4-注漿(排氣)管；5-中空錨桿體；6-漲殼錨固件
A.0.4 縫管錨桿應由開縫鋼管、擋環(huán)、承壓板組成(圖A.0.4)。
圖A.0.4 縫管錨桿結構圖
1-開縫鋼管；2-擋環(huán)；3-承壓板；a-管體外徑；b-縫寬；t-管壁厚度
A.0.5 水漲式錨桿應由異型鋼管、鋼管套、帶注水管鋼套管、承壓板組成(圖A.0.5)。
圖A.0.5 水脹式錨桿結構圖
1-異型鋼管桿體；2-鋼管套；3-帶注水管鋼套管；4-承壓板
附錄B 巖土錨桿與噴射混凝土支護工程施工記錄
B.0.1 錨桿鉆孔施工記錄應符合表B.0.1的規(guī)定。
表B.0.1 錨桿鉆孔施工記錄表
注：1 備注欄記錄鉆孔過程中的異常情況，如塌孔、縮徑、地下水情況及相應的處理方法。
2 進行壓水試驗的鉆孔應記錄壓水試驗結果和相應的處理方法。
B.0.2 錨桿注漿施工記錄應符合表B.0.2的規(guī)定。
表B.0.2 錨桿注漿施工記錄表
注：注漿材料及配合比包括外加劑的名稱和摻量。
B.0.3 錨桿張拉與鎖定應符合表B.0.3的規(guī)定。
表B.0.3 錨桿張拉與鎖定記錄表
附錄C 荷載分散型錨桿的張拉鎖定方法
C.0.1 單元錨桿的荷載、位移及預加荷載計算應符合以下要求：
1 每個單元錨桿所受的拉力Ni，應按下式計算：
[C.0.1-1]
式中：Nd——錨桿拉力設計值；
n——單元錨桿數(shù)量(個)。
2 每個單元錨桿的彈性位移量(mm)，應按下式計算：
[C.0.1-2]
式中：Li——每個單元錨桿的長度(mm)；
Es——鋼絞線的彈性模量(N／mm2)。
3 各單元錨桿的起始荷載Pi，應按下列公式計算：
C.0.2 各單元錨桿的張拉鎖定應符合下列規(guī)定：
1 將張拉工具錨夾片安裝在第一單元錨桿位于錨頭處的筋體上，按張拉管理圖張拉至第二單元錨桿起始荷載P2，(圖C.0.2-1、C.0.2-2)。
2 將張拉工具錨夾片筋體安裝在第二單元錨桿的筋體上，張拉第一、二單元錨桿至張拉管理圖上荷載P3；
3 將張拉工具錨夾片筋體安裝在第三單元錨桿的筋體上，繼續(xù)張拉第一、二、三單元錨桿至張拉管理圖上荷載P4；
4 在張拉工具錨夾片仍安裝在第一、二、三單元錨桿鋼絞線的基礎上，將張拉工具錨夾片安裝在第四單元錨桿的筋體上，繼續(xù)張拉至張拉管理圖上的組合張拉荷載P組；
5 各單元錨桿組合張拉至鎖定荷載。
圖C.0.2-1 荷載分散型錨桿長度示意圖
圖C.0.2-2 張拉管理圖
附錄D 中空注漿錨桿結構參數(shù)與力學性能
D.0.1 普通中空注漿錨桿和自鉆式中空注漿錨桿的結構參數(shù)與力學性能宜符合表D.0.1的規(guī)定。
表D.0.1 中空注漿錨桿的結構參數(shù)與力學性能
附錄E 隧洞洞室各級圍巖物理力學參數(shù)與巖體結構面抗剪峰值強度
E.0.1 隧洞洞室各級圍巖物理力學參數(shù)可按表E.0.1選用。
表E.0.1 隧洞洞室?guī)r體物理力學參數(shù)
E.0.2 巖體結構面抗剪峰值強度參數(shù)可按表E.0.2選用。
表E.0.2 巖體結構面抗剪峰值強度參數(shù)
注：1 表中膠結結構面、無充填結構面的抗剪峰值強度參數(shù)限于堅硬巖，半堅硬巖、軟質巖中的結構面應進行折減。
2 膠結結構面、無充填結構面抗剪峰值強度參數(shù)應根據(jù)結構面得的膠結程度、粗糙程度選取大值或小值。
附錄F 用瑞典條分法計算錨固邊坡的穩(wěn)定性
F.0.1 錨固土質邊坡或呈現(xiàn)碎裂結構、散體結構的巖質邊坡的穩(wěn)定性可按圖F.0.1進行分析。邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)K可按下式計算(圖F.0.1)：
圖F.0.1 錨固土質邊坡或呈現(xiàn)軟弱碎裂結構、散體結構的巖質邊坡穩(wěn)定性分析簡圖
式中：K——邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)；
△Gni——作用于第i條滑動面上的巖土體的垂直分力(kN)；
△Gti——作用于第i條滑動面上的巖土體的切向分力(kN)；
f、c——巖土體的摩擦系數(shù)標準值與粘聚力標準值(kPa)；
△Li——第i條滑動面圓弧段長度(m)；
Tdnj——第j根預應力錨桿受拉承載力設計值作用于滑動面上的垂直分量(kN)；
Tdtj——第j根預應力錨桿受拉承載力設計值作用于滑動面上的切向分量(kN)。
附錄G 腰梁與錨桿錨頭的構造形式
G.0.1 鋼筋混凝土腰梁與錨桿錨頭的構造應具有承受桿體最大張拉荷載的強度。承壓板、錨具應與錨桿桿體保持垂直(圖G.0.1)。
圖G.0.1 鋼筋混凝土腰梁與錨桿錨頭構造圖
G.0.2 型鋼組合腰梁與錨桿錨頭的構造應具有承受桿體最大張拉荷載的強度。承壓板、錨具應與錨桿桿體保持垂直(圖G.0.2)。
圖G.0.2 型鋼組合腰梁與錨桿錨頭構造圖
附錄H 預應力錨桿基本試驗
H.0.1 預應力錨桿基本試驗應采用多循環(huán)張拉方式，其加荷、持荷和卸荷模式(圖H.0.1)的起始荷載宜為最大試驗荷載Tp的0.1倍，各級持荷時間宜為10min。
圖H.0.1 錨桿基本試驗多循環(huán)張拉試驗的加荷模式(黏性土中)
Tp-最大試驗荷載
H.0.2 錨桿基本試驗結果應整理繪制荷載-位移、荷載-彈性位移、荷載-塑性位移曲線圖(圖H.0.2)。
圖H.0.2 錨桿基本試驗荷載-彈性位移、荷載-塑性位移曲線
附錄J 錨桿蠕變量-時間對數(shù)關系曲線
J.0.1 錨桿蠕變量試驗結果應整理繪制蠕變量-時間對數(shù)關系曲線(圖J.0.1)。
圖J.0.1 錨桿蠕變量-時間對數(shù)關系曲線
附錄K 錨桿驗收試驗
K.0.1 錨桿多循環(huán)張拉驗收試驗的加荷、持荷和卸荷模式(圖K.0.1)的初始荷載宜為錨桿拉力設計值Nd的0.1倍，各級持荷時間宜為10min。
圖K.0.1 錨桿多循環(huán)張拉驗收試驗加荷、持荷和卸荷模式
K.0.2 錨桿多循環(huán)張拉驗收試驗結果整理應繪制荷載-位移曲線圖、荷載-彈性位移曲線圖和荷載-塑性位移曲線圖(圖K.0.2)。
圖K.0.2 錨桿多循環(huán)張拉驗收試驗荷載(N)-位移(δ)曲線、荷載(N)-彈性位移(δe)曲線和荷載(N)-塑性位移(δp)曲線
K.0.3 錨桿單循環(huán)張拉驗收試驗加荷、持荷和卸荷模式(圖J.0.3)的初始荷載宜為錨桿拉力設計值Nd的0.1倍，最大試驗荷載的持荷時間不宜小于5min。
圖K.0.3 錨桿單循環(huán)張拉驗收試驗加荷、持荷和卸荷模式
K.0.4 錨桿單循環(huán)張拉驗收試驗結果整理應繪制荷載-位移曲線圖(圖K.0.4)。
圖K.0.4 錨桿單循環(huán)驗收試驗荷載(N)-位移(δ)曲線
附錄L 噴射混凝土抗壓強度標準試塊制作方法
L.0.1 噴射混凝土抗壓強度標準試塊應采用從現(xiàn)場施工的噴射混凝土板件上切割或鉆心法制取。最小模具尺寸應為450mm×450mm×120mm(長×寬×高)，模具一側邊為敞開狀。
L.0.2 標準試塊制作應符合下列步驟：
1 在噴射作業(yè)面附近，將模具敞開一側朝下，以80°(與水平面的夾角)左右置于墻腳。
2 先在模具外的邊墻上噴射待操作正常后將噴頭移至模具位置由下而上逐層向模具內噴滿混凝土。
3 將噴滿混凝土的模具移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面。
4 在潮濕環(huán)境中養(yǎng)護1d后脫模。將混凝土板件移至試驗室，在標準養(yǎng)護條件下養(yǎng)護7d，用切割機去掉周邊和上表面(底面可不切割)后加工成邊長100mm的立方體試塊或鉆芯成高100mm直徑為100mm的圓柱狀試件，立方體試塊的邊長允許偏差應為±10mm，直角允許偏差應為±2°。噴射混凝土板件周邊120mm范圍內的混凝土不得用作試件。
L.0.3 加工后的試塊應繼續(xù)在標準條件下養(yǎng)護至28d齡期，進行抗壓強度試驗。
附錄M 噴射混凝土粘結強度試驗
M.0.1 噴射混凝土與巖石或硬化混凝土的粘結強度試驗可在現(xiàn)場采用對被鉆芯隔離的混凝土試件進行拉拔試驗完成，也可在試驗室采用對鉆取的芯樣進行拉力試驗完成。
M.0.2 鉆芯隔離試件拉拔法及芯樣拉力試驗示意圖應符合圖M.0.2-1及圖M.0.2-2。
M.0.3 試件直徑尺寸可取50mm～60mm，加荷速率應為每分鐘1.3MPa～3.0MPa；加荷時應確保試件軸向受拉。
M.0.4 噴射混凝土粘結強度試驗報告應包含試塊編號、試件尺寸、養(yǎng)護條件、試驗齡期、加荷速率、最大荷載、測算的粘結強度以及對試件破壞面和破壞模式的描述。
附錄N 噴射混凝土抗彎強度與殘余抗彎強度試驗
N.0.1 噴射混凝土的抗彎強度與殘余抗彎強度試驗的試件應在噴射混凝土大板上切割為75mm×125mm×600mm的小梁試件(圖N.0.1)，切割后的試件應立即置于水中養(yǎng)護不少于3d。
圖N.0.1 噴射混凝土小梁切割
N.0.2 噴射混凝土抗彎強度和殘余抗彎強度試驗應在噴射混凝土試件養(yǎng)護28d后進行，小梁試驗采用跨度應為450mm的三點加荷(圖N.0.2)。
圖N.0.2 噴射混凝土小梁三點加荷方式
N.0.3 試件及加荷裝置的布設應能測得小梁的跨中撓度。加荷過程中，當梁的撓度達0.5mm前，梁跨中變形速度應控制為0.20mm／min～0.30mm／min。此后，梁跨中變形可增至1.0mm／min。應連續(xù)記錄梁跨中的荷載-撓度曲線。
N.0.4 試驗裝置的剛度應能適應有效地控制梁中撓度的要求，試驗裝置的支座與加荷點處均應設置半徑為10mm～20mm的圓棒，當跨中撓度達4.0mm時，試驗即可結束。
N.0.5 試驗結果應繪制荷載-撓度曲線(圖N.0.5)，其中噴射混凝土峰值荷載(P0.1)即為曲線中的直線段平移0.1mm撓度值的那條斜線與荷載-撓度曲線相交的點。
圖N.0.5 從荷載-撓度曲線圖上確定P0.1值
N.0.6 噴射混凝土抗彎強度可按下式計算：
式中：fc——噴射混凝土抗彎強度標準值；
P0.1——參見本規(guī)范第N.0.5條(kN)；
b——梁寬(125mm)；
d——梁厚(75mm)。
N.0.7 噴射混凝土抗彎強度試驗報告應包括下列內容：
1 試驗裝置類型；
2 試件編號；
3 試件尺寸；
4 養(yǎng)護條件和試驗齡期；
5 示有最初峰值荷載(P0.1)的荷載-撓度曲線；
6 計算所得的抗彎強度值。
N.0.8 根據(jù)本規(guī)范表6.3.6對噴射混凝土或噴射鋼纖維混凝土支護變形等級要求，按荷載-撓度曲線圖，確定當撓度分別為0.5mm、1.0mm、3.0mm和4.0mm時的殘余抗彎強度等級。
N.0.9 殘余抗彎強度試驗報告應包括下列內容：
1 試驗裝置類型；
2 試件編號；
3 試件尺寸；
4 養(yǎng)護條件和試驗齡期；
5 變形速率；
6 包括示明規(guī)定變形等級(撓度)的小梁彎曲應力值的荷值-變形曲線；
7 變形等級和殘余強度等級。
附錄P 噴射鋼纖維混凝土殘余抗彎強度(韌性)等級與殘余彎曲應力
P.0.1 噴射鋼纖維混凝土或噴射混凝土的韌性高低可用殘余抗彎強度等級(圖P.0.1)表示。
圖P.0.1 殘余抗彎強度等級圖
P.0.2 按圍巖性態(tài)及工程使用要求，對噴射鋼纖維混凝土和噴射混凝土應有不同變形量限制要求。該變形限值要求可用噴射混凝土變形等級表示。
P.0.3 不同變形等級與不同殘余彎曲強度等級的噴射鋼纖維混凝土或噴射混凝土試驗梁的彎曲應力不應小于表P.0.3的規(guī)定。
表P.0.3 不同變形等級的噴射鋼纖維混凝土或噴射混凝土的殘余抗彎強度(N／mm2)
注：1 變形等級系指不同圍巖與工作條件對噴射混凝土支護層變形的要求。
2 殘余抗彎強度等級則是噴射混凝土韌性高低的標志，等級4韌性最高，依次韌性逐級降低。
附錄Q 土釘抗拔試驗方法
Q.0.1 土釘及復合土釘支護的基坑工程應在現(xiàn)場設置專門的非工作土釘進行拉拔試驗，用以估計釘-土界面的極限摩阻力值。
Q.0.2 每一典型土層中應設置不少于3根試驗土釘，其長度應大體等于同類土層中土釘伸過潛在滑移面的長度再加1m。
Q.0.3 試驗土釘及相應的支護面層應采用與工作土釘及面層相同的材料及施工工藝施做，在靠面層端應設置1m長的自由段。
Q.0.4 土釘拉拔荷載應達到土釘拉力設計值的1.1倍，否則應調整土釘設計。
