[发明专利]一种承台型锚杆锚固技术

权利要求书

1.一种承台型锚杆锚固方法，特征在于：

承台型锚杆锚固方法是在传统锚杆的锚固段沿杆向增加多个承台，整个体系由承台与杆体共同组成锚固系统，即沿锚杆长度方向每间隔一定距离增加一个承台，改变了传统锚杆荷载的传递方式及其受力机制，从而提高单根锚杆的承载力；

单承台型锚杆的极限抗拔力计算式为：

①承台抗剪承载力的计算F_p

F_P＝πD₄L₄τ₄+πD₁L₅τ₅+N·A_sf_ysinθ

式中：

D₄——承台破坏时的破坏面直径；

τ₄——承台内的有效抗剪强度；

L₄——承台的厚度；

D₁——承台的直径，即围岩破坏时最小的破坏面直径；

L₅——上台面沿锚杆方向的投影；

τ₅——上台面与围岩之间的抗剪强度；

N——伸展支架的个数；

A_s——伸展支架钢筋横截面面积；

f_y——伸展支架钢筋的强度设计值；

θ——伸展支架张开后，钢筋与锚杆之间的夹角；

②当围岩发生破坏时的最小拉拔力F₁

式中：

τ_i——第i层围岩的有效抗剪强度；

L_i——第i层能提供有效抗剪强度的围岩厚度；

③当锚固剂与围岩之间发生破坏时的最小拉拔力F₂

F₂′＝πD₂L₂τ₂

式中：D₂——扩孔直径，即锚固剂与围岩之间抗剪破坏时最小的破坏面直径；

τ₂——锚固剂的有效抗剪强度；

L₂——当锚固剂与围岩之间发生破坏时的承台以上的锚固长度；

当F₂′≤F₂″时，取F₂＝F₂″+F_P；当F₂′＞F₂″时，取F₂＝F₂′+F_P；

④当锚杆被拔出时的最小拉拔力F₃

F₃＝πD₃L₃τ₃+F_p

式中：D₃——锚杆直径，即锚固剂与锚杆之间抗剪破坏时最小的破坏面直径；

τ₃——锚固剂与钢筋之间的有效抗剪强度；

L₃——当锚杆被拔出时的承台以上的锚固长度；

对比F₁、F₂、F₃值的大小，其中的最小值即为承台型锚杆的极限抗拔力。

2.根据权利要求1所述的承台型锚杆锚固方法，承台尺寸设计参数为：

①承台直径与厚度的设计

式中：σ——承台抗压强度；

F_y——承台的抗压破坏力；

F_p——承台抗剪承载力；

根据计算的承台抗剪承载力与承台抗压承载力，令其值相等，即F_y＝F_p，可得到承台直径与厚度的最佳值；

②承台直径的设计公式

式中：

F₁——围岩破坏情况下，破坏面取最小直径时的拉拔力；

F_w——围岩的抵抗力；

为了保障锚杆有最大的拉拔力，则要求：F_y≥F_w。