扩体锚杆锚固段注浆体局部承压破坏试验结果：
7.扩体锚杆极限承载力的计算方法
1. British Standard Code of practice for ground Anchorages BS8081:1989.
(1) In Cohesive Soil
=(side shear ) + (end bearing) + (shaft resistance) where : — is the bearing capacity factor ;
抗拔力Q(kN)
300
抗拔力Q(kN)
800
250
700
200
普通
600
扩体
500
150
400
100
300
200 50
100
0
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
位移s(mm)
0
A2＃锚杆基本试验抗拔力弹性变形与塑性变形曲线
20
40
60
80
100
C2＃锚杆基本试验抗拔力弹性变形与塑性变形曲线
新型扩体锚杆的核心技术包括：
1）扩体锚杆结构的设计、制造与组装工艺。 2）对10多种不同材料进行了抗压、抗拉试验 3）扩体锚杆结构的组成、连接、密封、锚定、折叠和组装
等环节的工艺。 4）对扩体锚固体结构的20多个制成品进行了室内打压试验，
打压试验包括：打水试验与打水泥浆试验。 5）确定扩体锚固体结构型式，优化结构设计参数。 6）扩体锚固体结构系列产品的工厂化制造。
3.中国行业标准《高压喷射扩大头锚杆技术规程》（审 查稿）和江苏省《高压喷射扩大头锚杆（索）技术规范》 苏JG/T033—2009：
式中： — 土体作用于扩大头端面上的抗力强度值(kPa)， 对于竖直预应力锚杆：
对于水平或倾斜向预应力锚杆：
8. 结 论
承压型扩体锚杆的研究成果和国内外扩体锚杆工程实 践表明:
保，在我国巨大的岩土锚固市场中具有良好的发展和应用前景。
3.扩体锚杆施工工艺步骤
扩体锚杆喷射流扩孔施工技术
钻机就位 钻孔
清水扫孔或高压喷射注浆扩孔
插入管材及膨胀挤扩装置 整体高压注浆形成预设膨胀挤扩体
张拉锁定完成锚杆施工
4.野外足尺试验
扩体锚固段开挖检验
5.野外足尺试验
喷射流扩孔锚固工艺足尺试验研究
A2#锚杆基本试验抗拔力Q与变形s关系图
C2#锚杆基本试验抗拔力Q与变形s关系图
低，经济效益较低
施工质量控制简便，单锚承载力 高、长度短、数量少，并可集成 锚束体回收技术，带来经济和环
保效益的提升
1.扩体锚杆应用领域和简介
承压型扩体锚杆的综合效益
推动建筑施工环保，减少废浆液和渣土排放
扩 体
社会效益 节省建筑材料，促进资源节约
锚
消除深基坑和地下空间工程的建筑红线外占地，减少
固
未来城市建设发展的障碍与隐患，促进社会和谐发展
2.承压型扩体锚杆的结构特点
专利-扩体锚杆结构特点
2.承压型扩体锚杆的结构特点
2.承压型扩体锚杆的结构特点
扩体锚固段制造与组装工艺
囊式膨胀扩体锚杆制成品
3.野外足尺试验
扩体锚杆施工技术研究
扩体锚杆新施工工艺包括以下步骤： - 根据锚孔设计角度与长度，采用钻喷注一体化锚杆施工
方法（专利技术），形成非锚固段开孔和锚固段旋喷扩 孔，使水泥浆充满锚孔。 - 或采用带有螺旋叶片的旋喷管机具的施工方法，进行非 锚固段钻孔和锚固段旋喷扩孔，使水泥浆充满锚孔。 - 将扩体锚杆制成品导入锚孔中的设计位置。 - 根据设计压力与注浆量，压灌水泥浆或水泥砂浆，使囊 体膨胀成设计形态与大小。 - 根据设计要求，可以采取扩体锚固段前部压浆工艺。
6.室内模型试验
锚固段压缩 变形监测
钢绞线位移计 500t级张拉机
☆ 应用非接触近景数字摄影变形量测方 法分析整个扩体锚固段的变形模式。
扩体锚固段张拉局部承压破坏试验
6.室内模型试验
分析模型
开裂位置
扩体锚固段张拉局部承压数值分析
6.室内模型试验
压力型扩体锚杆锚固段注浆体的局来自抗压验算《岩土锚杆（索）技术规范》（CECS22:2005）验算公式：
新
技
术
应
能够在较为广阔的地域和工程项目中部分替代目前使用
用 前 景
经济效益
量极大的传统锚杆 基于技术优势可获得更高的单锚承载力、更好的防腐性能
由于材料省、工期短、承载力高，能够降低工程成本
其直接成本可以比传统锚杆减少10%-15%
国产高效锚杆钻机施工速度快
2.承压型扩体锚杆的结构特点
扩体锚杆结构型式与材料特性研究
1.扩体锚杆应用领域和简介
什么是扩体锚杆？ 什么是传统锚杆？
↙扩体锚杆
↙传统锚杆
1.扩体锚杆应用领域和简介
承压型扩体锚杆的技术优势
传统拉力型锚杆
承压型扩体锚杆
锚固段长度
6~12m
0.8~2.4m
锚固段直径
100~180mm
300~1000mm
灌浆结石体 结石体抗压强度<15MPa，且易夹
质量
泥，孔隙分布不均
塑性变形Se(mm)
6.室内模型试验
室内模型试验
扩体锚杆的承载变形特性与破坏模式模型试验研究： 1）浅埋与深埋扩孔锚杆的破坏模式试验； 2）扩体锚杆的尺寸效应与承载变形特性试验；
3组9根扩体锚杆模型试验，扩体锚固段参数： L= 100mm, Ø24, Ø 40, Ø 56 L= 175mm, Ø24, Ø 40, Ø 56 L= 250mm, Ø24, Ø 40, Ø 56
2. 中国行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120—99
扩体锚杆轴向受拉承载力设计值：
Nu
s
d
qsik li d1
qsjk l j 2Ck d12 d 2
式中： Ck ——扩体部分土体粘聚力标准值；
s ——锚杆轴向受拉抗力分项系数，取1.3。
7.扩体锚杆极限承载力的计算方法
目录
1. 扩体锚杆应用领域和简介 2. 承压型扩体锚杆的结构特点 3. 扩体锚杆施工的扩孔技术 4. 高效锚杆钻机设备研发 5. 野外足尺试验 6. 室内模型试验（破坏模式、尺寸效应） 7. 扩体锚杆极限承载力的计算方法 8. 结论
1.扩体锚杆应用领域和简介
锚固技术在高层建筑、轨道交通、桥隧工程 、城市地下交通枢纽、港口码头、水库高坝、 边坡工程、矿山建设、国防工程等领域有着广 泛的应用。工程界正面对大量隧道、地下洞室 、井巷支护、边坡稳定、深基坑、结构抗浮、 高压输水管道等规模宏大、技术难度与风险程 度较高的岩土工程稳定问题。新型扩体锚固技 术是确保上述工程建设安全、经济、高效与环 保的最佳途径之一。
— is the undrained shear strength at proximal end of fixed anchor (kN/m2) .
(2) In Non-cohesive Soil Proving or on-site suitability tests required .
7.扩体锚杆极限承载力的计算方法
120
位移s(mm)
300 荷载Q(kN)
250
800 荷载Q(kN)
700
600 200
500
150
400
100
承载特性差异研究
300
200 50
100
0
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
弹性变形Sp(mm)
塑性变形Se(mm)
0
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
弹性变形Sp(mm)
1.扩体锚杆的设计、应用已具有一定的历史积淀，其应用领域和 范围十分广泛；
2.我国自主研发的扩体锚杆承载力高、变形量小，防腐性能好； 3.扩体锚固新技术可以减少10%--20%的工程钢材消耗量，系统锚
固工程综合造价可以降低10%--15%； 4.扩体锚固工艺能够使工程施工工期缩短1/5左右； 5.国产化高效长钻架锚杆钻机施工速度快; 6.新型承压型扩体锚杆技术先进、工艺可靠、质量可控和经济环
结石体抗压强度30MPa, 加压灌注保证结石体均匀、密实
锚束体质量
锚束体不易对中， 筋材易腐蚀
锚束体居中， 并受多重防腐技术保护
施工速度
锚杆须现场制作，灌浆凝结时间 锚固段工厂制作，运至工地后直接
较长，张拉锁定施工较慢
组装成扩体锚索，专用配方的灌浆
材料凝结快速，短时间内即可张拉
经济及环保 特性
施工质量管控不易，锚杆数 量多、杆体长、单锚承载力
3）扩体锚杆局部承压破坏试验。
6.室内模型试验
6.室内模型试验
6.室内模型试验
深埋破坏模式
浅埋破坏模式
400mm
850mm 700mm
60mm
100mm
100mm
60mm
土层原始位置 土层变形后位置 锚杆原始位置 拉拔后锚杆位置
100mm
100mm
6.室内模型试验
室内模型试验研究--载荷试验