8.2 设计计算

8.2.1 锚杆(索)轴向拉力标准值应按下式计算：

式中：N_ak——相应于作用的标准组合时锚杆所受轴向拉力(kN)；
      H_tk——锚杆水平拉力标准值(kN)；
      α——锚杆倾角(°)。
8.2.2 锚杆(索)钢筋截面面积应满足下列公式的要求：
    普通钢筋锚杆：

    预应力锚索锚杆：

式中：A_s——锚杆钢筋或预应力锚索截面面积(m²)；
      ƒ_y，ƒ_py——普通钢筋或预应力钢绞线抗拉强度设计值(kPa)；
      K_b——锚杆杆体抗拉安全系数，应按表8.2.2取值。

表8.2.2 锚杆杆体抗拉安全系数

8.2.3 锚杆(索)锚固体与岩土层间的长度应满足下式的要求：

式中：K——锚杆锚固体抗拔安全系数，按表8.2.3-1取值；
      l_a——锚杆锚固段长度(m)，尚应满足本规范第8.4.1条的规定；
      ƒ_rbk——岩土层与锚固体极限粘结强度标准值(kPa)，应通过试验确定；当无试验资料时可按表8.2.3-2和表8.2.3-3取值；
      D——锚杆锚固段钻孔直径(mm)。

表8.2.3-1 岩土锚杆锚固体抗拔安全系数

表8.2.3-2 岩石与锚固体极限粘结强度标准值

 注：1 适用于注浆强度等级为M30；
        2 仅适用于初步设计，施工时应通过试验检验；
        3 岩体结构面发育时，取表中下限值；
        4 岩石类别根据天然单轴抗压强度ƒ_r划分：ƒ_r＜5MPa为极软岩，5MPa≤ƒ_r＜15MPa为软岩，15MPa≤ƒ_r＜30MPa为较软岩，30MPa≤ƒ_r＜60MPa为较硬岩，ƒ_r≥60MPa为坚硬岩。

表8.2.3-3 土体与锚固体极限粘结强度标准值

注：1 适用于注浆强度等级为M30；
       2 仅适用于初步设计，施工时应通过试验检验。

8.2.4 锚杆(索)杆体与锚固砂浆间的锚固长度应满足下式的要求：

式中：l_a——锚筋与砂浆间的锚固长度(m)；
      d——锚筋直径(m)；
      n——杆体(钢筋、钢绞线)根数(根)；
      ƒ_b——钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值(kPa)，应由试验确定，当缺乏试验资料时可按表8.2.4取值。

表8.2.4 钢筋、钢绞线与砂浆之间的粘结强度设计值ƒ_b

 注：1 当采用二根钢筋点焊成束的做法时，粘结强度应乘0.85折减系数；
        2 当采用三根钢筋点焊成束的做法时，粘结强度应乘0.7折减系数；
        3 成束钢筋的根数不应超过三根，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。
8.2.5 永久性锚杆抗震验算时，其安全系数应按0.8折减。
8.2.6 锚杆(索)的弹性变形和水平刚度系数应由锚杆抗拔试验确定。当无试验资料时，自由段无粘结的岩石锚杆水平刚度系数K_h及自由段无粘结的土层锚杆水平刚度系数K_t可按下列公式进行估算：

式中：K_h——自由段无粘结的岩石锚杆水平刚度系数(kN/m)；
      K_t——自由段无粘结的土层锚杆水平刚度系数(kN/m)；
      l_f——锚杆无粘结自由段长度(m)；
      l_a——锚杆锚固段长度，特指锚杆杆体与锚固体粘结的长度(m)；
      E_s——杆体弹性模量(kN/m²)；
      E_m——注浆体弹性模量(kN/m²)；
      E_c——锚固体组合弹性模量，
      A——杆体截面面积(m²)；
      A_c——锚固体截面面积(m²)；
      α——锚杆倾角(°)。
8.2.7 预应力岩石锚杆和全粘结岩石锚杆可按刚性拉杆考虑。