CN108301410B - 一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法 - Google Patents
一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，根据现场试验所得，岩体锚杆极限抗拔力达到普通水泥浆抗拔力的147%以上；土体锚杆极限抗拔力达到普通水泥浆抗拔力的179%；可知膨胀水泥浆锚固技术相比传统锚固技术，锚杆抗拔力大幅提升。膨胀水泥砂浆锚固技术设计参数优化设计方法从土层和锚固力、钢筋强度、M30砂浆三个方面进行计算分析，在确保锚固体极限抗拔力不变的条件下相应减小了钻孔直径、钢筋截面积、钻孔深度。在保证工程安全的前提下，优化了锚杆设计参数，该方法可大幅降低工程成本，具有广阔工程应用前景和推广价值。
Description
技术领域
本发明提供一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，属于岩土工程边支护固领域，适用于研究膨胀水泥浆锚固技术于传统锚固技术相比，锚杆抗拔力变化。
背景技术
膨胀剂加在水泥中，当水泥凝结时，随之体积膨胀，起补偿收缩和张拉钢筋产生预应力以及充分填充水泥间隙的作用，为改善工程中混凝土的一些相关性能。其可广泛应用于与防水有关的地下、水工、海工、地铁、隧道等钢筋混凝土结构工程，在使用过程中提高对钢筋的握裹力，以及混凝土的密实性、抗渗性、耐磨性等。而如今膨胀水泥浆在支护工程中逐渐开始应用，可以将膨胀水泥浆用作锚杆锚固体，利用其侧向膨胀性能提高锚杆抗拔力，同时还可以满足工程实际中的需要及节约原材料，该应用在岩体锚固技术方面有着显著的经济效益；但是在目前工程应用中，膨胀水泥浆锚固体极限抗拔力计算是工程设计、施工人员需要重点考虑的问题，也是膨胀水泥浆在工程中应用所遇到的障碍，尚无一种有效的计算方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，可以优化岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1：根据实际工程需要选取实验材料，同时选取合适的锚固边坡；
步骤2：在边坡或土层上以与坡面或土层表面成某一角度钻孔；
步骤3：根据工程需求配制不同膨胀剂含量水泥浆待用；
步骤4：取一根钢筋居中放入边坡孔洞内，先向孔洞中灌注n高度不同含量膨胀水泥浆，再灌注m高度的素水泥浆进行封口；
步骤5：待水泥完全凝固，即锚固完成后对锚杆上部使用千斤顶逐步施加不同等级拉力直至松动，同时记录不同锚固体的最大抗拔力Tu；
步骤6：对比不同含量膨胀水泥浆锚固体最大抗拔力，计算出不同膨胀剂含量时抗拔力相对于未添加膨胀剂的水泥浆抗拔力增大系数λ；
步骤7：结合工程设计要求，从土层和锚固力、钢筋强度、M30砂浆三个方面决定的各层锚杆的极限抗拔力进行综合设计，提出一种不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，并给出相应的极限抗拔力的设计公式；
步骤8：根据从土层和锚固力、钢筋强度、M30砂浆三个方面决定的各层锚杆的极限抗拔力公式进行计算分析，得到在添加不同含量膨胀剂条件下而达到相同最大抗拔力Tu时新的钻孔直径、钢筋截面积、钻孔深度；
步骤9：针对土层和锚固力方面，对于不同含量膨胀剂水泥浆，通过由土层和锚固力决定的极限抗拔力公式Tu＝λ1ξ1πDlafrb，求得在达到相同最大抗拔力Tu对应的钻孔直径D'，在保证其他条件不变的情况下根据求得直径D'在边坡或土层钻孔并配制不添加膨胀剂水泥浆，使用步骤5中方法测得最大抗拔力Tu'并与原最大抗拔力Tu进行对比以提出针对土层和锚固力方面的岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法；
针对钢筋强度方面，对于不同含量膨胀剂水泥浆，通过由钢筋强度决定的极限抗拔力公式Tu＝λ2Asξ2fy/γ0，求得在达到相同最大抗拔力Tu对应的钢筋截面积As'，在保证其他条件不变的情况下根据求得钢筋截面积As'在边坡或土层钻孔并配制不添加膨胀剂水泥浆，使用步骤5中方法测得最大抗拔力Tu'并与原最大抗拔力Tu进行对比以提出针对钢筋强度方面的岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法；
针对M30砂浆方面，对于不同含量膨胀剂水泥浆，通过由M30砂浆决定的极限抗拔力公式Na＝λ3ξ3nπdlafb/γ0，求得在达到相同最大抗拔力Tu对应的孔洞深度la'，即锚固长度，在保证其他条件不变的情况下根据求得孔洞深度la'在边坡或土层钻孔并配置不添加膨胀剂水泥浆，使用步骤5中方法测得最大抗拔力Tu'并与原最大抗拔力Tu进行对比以提出针对M30砂浆方面的岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法。
所述步骤1中根据实际工程中边坡支护需要选取水泥、膨胀剂、钢筋等实验材料，同时选取合适的锚固边坡。
所述步骤2中在锚固边坡上钻孔，直径为d，深度为h，与坡面成45°-90°角。
所述步骤3中按照工程需求配制膨胀剂含量分别为10％，15％，20％，25％，30％和35％的膨胀水泥浆。
所述步骤4中锚杆采用钢筋锚杆或玻璃纤维锚杆。
所述步骤5中锚杆上部千斤顶从0KN开始施加连续拉力直至将锚杆拔松动，此时的拉力即为在该高地应力条件下该含量膨胀剂能够提供的最大抗拔力Tu，记录Tu。
所述步骤6中对比不同含量膨胀水泥浆锚固体最大抗拔力Tu，计算出不同膨胀剂含量时抗拔力相对于未添加膨胀剂的水泥浆抗拔力增大系数λ，以供后续提供相应的极限抗拔力的设计公式。
所述步骤7中在未添加膨胀剂含量时由土层和锚固力决定的极限抗拔力公式为：Tu＝ξ1πDlafrb，式中：D为锚杆锚固段钻孔直径(mm)，ξ1为钢筋抗拉工作条件参数，frb为砂浆与杆体材料间的粘结强度设计值(kPa)，la为锚杆锚固长度(m)，在膨胀剂含量为A％时由土层和锚固力决定的极限抗拔力公式为：Tu＝λ1ξ1πDlafrb，λ1为膨胀剂含量为A％相对未添加膨胀剂的抗拔力增大系数；
由钢筋强度决定的极限抗拔力公式为：Tu＝Asξ2fy/γ0，式中：As为锚杆钢筋的截面面积，ξ2为钢筋抗拉工作条件参数，永久性锚杆取0.69，临时性锚杆取0.92，fy为钢筋的设计强度，γ0为边坡工程重要性系数；在膨胀剂含量为A％时由钢筋强度决定的极限抗拔力公式为：Tu＝λ2Asξ2fy/γ0，λ2为膨胀剂含量为A％相对未添加膨胀剂的抗拔力增大系数；
由M30砂浆决定的极限抗拔力：Na＝ξ3nπdlafb/γ0，式中：ξ3为钢筋与砂浆粘结强度工作条件参数，永久性锚杆取0.60，临时性锚杆取0.72，n为杆体材料(钢筋或钢绞线等)的根数，d为单根杆材的直径，la为锚固段长度，这里取最短锚固长度计算，fb为砂浆与杆体材料间的粘结强度设计值(kPa)，M30号水泥砂浆与螺纹钢筋间的粘结强度设计值为2.4kPa；γ0为边坡工程重要性系数；在膨胀剂含量为A％时由M30砂浆决定的极限抗拔力公式为：Na＝λ3ξ3nπdlafb/γ0，λ3为膨胀剂含量为A％相对未添加膨胀剂的抗拔力增大系数。
所述步骤8中根据从土层和锚固力、钢筋强度、M30砂浆三个方面决定的各层锚杆的极限抗拔力公式进行计算分析，得到在添加膨胀剂条件下而达到未添加膨胀剂时的最大抗拔力Tu时所需的钻孔直径D'、钢筋截面积As'、钻孔深度la'。
所述步骤9中针对土层和锚固力方面的岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法是：在确保锚固体极限抗拔力不变的条件下，通过添加一定量的膨胀剂相应减小钻孔直径，从而优化锚杆设计参数，大幅降低工程成本；
针对钢筋强度方面的岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法是：在确保锚固体极限抗拔力不变的条件下，通过添加一定量的膨胀剂相应减小钢筋截面积，即钢筋用量，从而优化锚杆设计参数，大幅降低工程成本；
针对M30砂浆方面的岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法是：在确保锚固体极限抗拔力不变的条件下，通过添加一定量的膨胀剂相应减小钻孔深度，从而优化锚杆设计参数，大幅降低工程成本。
本发明有如下有益效果：
1、从工程实际出发，比较了膨胀水泥浆锚固技术相比传统锚固技术，锚杆抗拔力得到的大幅提升。在保证工程安全的前提下，可以优化锚杆设计参数，该技术可大幅降低工程成本，具有广阔工程应用前景和推广价值。
2、考虑了与工程密切相关的土层和锚固力、钢筋强度、M30砂浆三个方面，定义并通过实验确定了膨胀剂含量为A％的极限抗拔力相对未添加膨胀剂的极限抗拔力增大系数，进而推到出了相应的极限抗拔力的设计公式，为实际工程提供了有力的理论依据。
3、该方法详细给出了岩体和土体在不同情况下不同含量膨胀水泥浆的极限抗拔力增大系数，并给出了适宜的膨胀剂含量，为实际工程提供了参考价值。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
步骤1：根据实际工程需要选取水泥、膨胀剂、钢筋等实验材料，同时选取合适的锚固边坡；
步骤2：在边坡与坡面成60°角钻孔，深度60cm，直径8cm；
步骤3：根据实验需求配制两组不同膨胀剂含量水泥浆待用，第1组，水泥100g，膨胀剂0g；第2组，水泥850g，膨胀剂150g，将三组材料加温水(五十摄氏度)适量，配制成未添加膨胀剂水泥浆和膨胀剂含量为15％的膨胀水泥浆；
步骤4：取一根钢筋居中放入边坡孔洞内，先向孔洞中灌注57.5cm高度不同含量膨胀水泥浆，再灌注2.5cm高度的素水泥浆进行封口；
步骤5：待水泥完全凝固，即锚固完成后对锚杆上部使用千斤顶逐步施加不同等级拉力直至松动，同时记录未添加膨胀水泥浆锚固体的最大抗拔力为341KN，15％膨胀水泥浆锚固体的最大抗拔力Tu'为481KN；
步骤6：对比不同含量膨胀水泥浆锚固体最大抗拔力，计算出15％膨胀剂含量时抗拔力相对于未添加膨胀剂的抗拔力增大系数为41％；
步骤7：结合工程设计要求，从土层和锚固力决定的各层锚杆的极限抗拔力进行综合设计，提出在膨胀剂含量为15％时锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，并给出相应的极限抗拔力的设计公式Tu＝1.41ξ1πDlafrb；
步骤8：根据土层和锚固力决定的各层锚杆的极限抗拔力公式进行计算分析，得到在添加15％含量膨胀剂条件下而达到相同最大抗拔力Tu为341KN时新的钻孔直径为5.7cm，使孔直径减小了29％，极大降低了工程成本；
步骤9：针对土层和锚固力方面，对于不同含量膨胀剂水泥浆，通过由土层和锚固力决定的极限抗拔力公式可得对应的钻孔直径5.7cm，重复步骤2至步骤5，并将所测最大抗拔力342KN与341KN相接近，从而提出针对土层和锚固力方面的岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法。
实施例2：
步骤1：根据实际工程需要选取水泥、膨胀剂、钢筋等实验材料，同时选取合适的锚固边坡；
步骤2：在边坡与坡面成60°角钻孔，深度60cm，直径8cm；
步骤3：根据实验需求配制两组不同膨胀剂含量水泥浆待用，第1组，水泥100g，膨胀剂0g；第2组，水泥850g,膨胀剂150g。将三组材料加温水(五十摄氏度)适量，配制成未添加膨胀剂水泥浆和膨胀剂含量为15％的膨胀水泥浆；
步骤4：取一根钢筋居中放入边坡孔洞内，先向孔洞中灌注57.5cm高度不同含量膨胀水泥浆，再灌注2.5cm高度的素水泥浆进行封口；
步骤5：待水泥完全凝固，即锚固完成后对锚杆上部使用千斤顶逐步施加不同等级拉力直至松动，同时记录未添加膨胀水泥浆锚固体的最大抗拔力Tu为341KN，15％膨胀水泥浆锚固体的最大抗拔力Tu'为481KN；
步骤6：对比不同含量膨胀水泥浆锚固体最大抗拔力，计算出15％膨胀剂含量时抗拔力相对于未添加膨胀剂的抗拔力增大系数为41％；
步骤7：结合工程设计要求，从土层和锚固力决定的各层锚杆的极限抗拔力进行综合设计，提出在膨胀剂含量为15％时锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，并给出相应的极限抗拔力的设计公式Tu＝1.41Asξ2fy/γ0，同时反算锚杆钢筋的截面积为As＝Tuγ0/ξ2fy＝2141mm2；
步骤8：根据钢筋强度决定的各层锚杆的极限抗拔力公式进行计算分析，得到在添加15％含量膨胀剂条件下而达到相同最大抗拔力341KN时新的钢筋截面积为1341mm2，使截面积减小了41％，极大降低了工程成本；
步骤9：针对钢筋强度方面，对于不同含量膨胀剂水泥浆，通过由土层和锚固力决定的极限抗拔力公式可得对应的钢筋截面积为1341mm2，重复步骤2至步骤5，并将所测最大抗拔力341KN与341KN相同，从而提出针对钢筋强度方面的岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法。
实施例3：
步骤1：根据实际工程需要选取水泥、膨胀剂、钢筋等实验材料，同时选取合适的锚固边坡；
步骤2：在边坡与坡面成60°角钻孔，深度60cm，直径8cm；
步骤3：根据实验需求配制两组不同膨胀剂含量水泥浆待用，第1组，水泥100g，膨胀剂0g；第2组，水泥850g，膨胀剂150g。将三组材料加温水(五十摄氏度)适量，配制成未添加膨胀剂水泥浆和膨胀剂含量为15％的膨胀水泥浆；
步骤4：取一根钢筋居中放入边坡孔洞内，先向孔洞中灌注57.5cm高度不同含量膨胀水泥浆，再灌注2.5cm高度的素水泥浆进行封口；
步骤5：待水泥完全凝固，即锚固完成后对锚杆上部使用千斤顶逐步施加不同等级拉力直至松动，同时记录未添加膨胀水泥浆锚固体的最大抗拔力Na为341KN，15％膨胀水泥浆锚固体的最大抗拔力Na'为381KN；
步骤6：对比不同含量膨胀水泥浆锚固体最大抗拔力，计算出不同膨胀剂含量时抗拔力相对于未添加膨胀剂的抗拔力增大系数为41％；
步骤7：结合工程设计要求，从土层和锚固力决定的各层锚杆的极限抗拔力进行综合设计，提出在膨胀剂含量为15％时锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，并给出相应的极限抗拔力的设计公式Na＝1.41ξ3nπdlafb/γ0，同时；
步骤8：根据M30砂浆决定的各层锚杆的极限抗拔力公式进行计算分析，得到在添加15％含量膨胀剂条件下而达到相同最大抗拔力341KN时新的钻孔深度为37cm，使孔直径减小了38％，极大降低了工程成本；
步骤9：针对M30砂浆方面，对于不同含量膨胀剂水泥浆，通过由土层和锚固力决定的极限抗拔力公式可得对应的钻孔深度37cm，重复步骤2至步骤5，并将所测最大抗拔力341KN与341KN相同，从而提出针对土层和锚固力方面的岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法。
根据多组试验结果，得到岩体和土体抗拔力增大系数取值λ如下表1、2所示，其中岩体为中风化泥质粉砂岩、微风化灰岩为主，土体以黄褐色或灰褐色粉质黏土为主，由岩体和土体试验结果可知，针对该类岩体和土体，其膨胀剂含量添加极限分别为20％和30％，超过该范围，可导致岩体围岩开裂而达不到锚固最佳效果，土体出现松软、约束力不足、锚固体出现散体等情况而导致锚固失效；在该范围内，λ均以线性插值方式取值。
表1岩体抗拔力增大系数λ取值表
表2土体抗拔力增大系数λ取值表
根据现场试验所得，岩体锚杆极限抗拔力达到普通水泥浆抗拔力的147％以上；土体锚杆极限抗拔力达到普通水泥浆抗拔力的179％；可知膨胀水泥浆锚固技术相比传统锚固技术，锚杆抗拔力大幅提升。膨胀水泥砂浆锚固技术设计参数优化设计方法从土层和锚固力、钢筋强度、M30砂浆三个方面进行计算分析，在确保锚固体极限抗拔力不变的条件下相应减小了钻孔直径、钢筋截面积、钻孔深度。在保证工程安全的前提下，优化了锚杆设计参数，该方法可大幅降低工程成本，具有广阔工程应用前景和推广价值。
通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。
Claims (10)
1.一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1：根据实际工程需要选取实验材料，同时选取合适的锚固边坡；
步骤2：在边坡或土层上以与坡面或土层表面成某一角度钻孔；
步骤3：根据工程需求配制不同膨胀剂含量水泥浆待用；
步骤4：取多根钢筋分别居中放入多个不同的边坡孔洞内，先分别向不同孔洞中分别灌注n高度不同含量膨胀水泥浆，再灌注m高度的素水泥浆进行封口；
步骤5：待水泥完全凝固，即锚固完成后对锚杆上部使用千斤顶逐步施加不同等级拉力直至松动，同时记录不同锚固体的最大抗拔力Tu；
步骤6：对比不同含量膨胀水泥浆锚固体最大抗拔力，计算出不同膨胀剂含量时抗拔力相对于未添加膨胀剂的水泥浆抗拔力增大系数λ；
步骤7：结合工程设计要求，从土层和锚固力、钢筋强度、M30砂浆三个方面决定的各层锚杆的极限抗拔力进行综合设计，提出一种不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，并给出相应的极限抗拔力的设计公式；
步骤8：根据从土层和锚固力、钢筋强度、M30砂浆三个方面决定的各层锚杆的极限抗拔力公式进行计算分析，得到在添加不同含量膨胀剂条件下而达到相同最大抗拔力Tu时新的钻孔直径、钢筋截面积、钻孔深度；
步骤9：针对土层和锚固力方面，对于不同含量膨胀剂水泥浆，通过由土层和锚固力决定的极限抗拔力公式Tu＝λ1ξ1πDlafrb，求得在达到相同最大抗拔力Tu对应的钻孔直径D'，在保证其他条件不变的情况下根据求得直径D'在边坡或土层钻孔并配制不添加膨胀剂水泥浆，使用步骤5中方法测得最大抗拔力Tu'并与原最大抗拔力Tu进行对比以提出针对土层和锚固力方面的岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法；
针对钢筋强度方面，对于不同含量膨胀剂水泥浆，通过由钢筋强度决定的极限抗拔力公式Tu＝λ2Asξ2fy/γ0，求得在达到相同最大抗拔力Tu对应的钢筋截面积As'，在保证其他条件不变的情况下根据求得钢筋截面积As'在边坡或土层钻孔并配制不添加膨胀剂水泥浆，使用步骤5中方法测得最大抗拔力Tu'并与原最大抗拔力Tu进行对比以提出针对钢筋强度方面的岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法；
针对M30砂浆方面，对于不同含量膨胀剂水泥浆，通过由M30砂浆决定的极限抗拔力公式Na＝λ3ξ3nπdlafb/γ0，求得在达到相同最大抗拔力Tu对应的孔洞深度la'，即锚固长度，在保证其他条件不变的情况下根据求得孔洞深度la'在边坡或土层钻孔并配置不添加膨胀剂水泥浆，使用步骤5中方法测得最大抗拔力Tu'并与原最大抗拔力Tu进行对比以提出针对M30砂浆方面的岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法。
2.根据权利要求1所述的一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，其特征在于：所述步骤1中根据实际工程中边坡支护需要选取水泥、膨胀剂、钢筋实验材料，同时选取合适的锚固边坡。
3.根据权利要求1所述的一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，其特征在于：所述步骤2中在锚固边坡上钻孔，直径为d，深度为h，与坡面成45°-90°角。
4.根据权利要求1所述的一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，其特征在于：所述步骤3中按照工程需求配制膨胀剂含量分别为10％，15％，20％，25％，30％和35％的膨胀水泥浆。
5.根据权利要求1所述的一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，其特征在于：所述步骤4中锚杆采用钢筋锚杆或玻璃纤维锚杆。
6.根据权利要求1所述的一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，其特征在于：所述步骤5中锚杆上部千斤顶从0KN开始施加连续拉力直至将锚杆拔松动，此时的拉力即为在该高地应力条件下该含量膨胀剂能够提供的最大抗拔力Tu，记录Tu。
7.根据权利要求1所述的一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，其特征在于：所述步骤6中对比不同含量膨胀水泥浆锚固体最大抗拔力Tu，计算出不同膨胀剂含量时抗拔力相对于未添加膨胀剂的水泥浆抗拔力增大系数λ，以供后续提供相应的极限抗拔力的设计公式。
8.根据权利要求1所述的一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，其特征在于：所述步骤7中在未添加膨胀剂含量时由土层和锚固力决定的极限抗拔力公式为：Tu＝ξ1πDlafrb，式中：D为锚杆锚固段钻孔直径(mm)，ξ1为钢筋抗拉工作条件参数，frb为砂浆与杆体材料间的粘结强度设计值(kPa)，la为锚杆锚固长度(m)，在膨胀剂含量为A％时由土层和锚固力决定的极限抗拔力公式为：Tu＝λ1ξ1πDlafrb，λ1为膨胀剂含量为A％相对未添加膨胀剂的抗拔力增大系数；
由钢筋强度决定的极限抗拔力公式为：Tu＝Asξ2fy/γ0，式中：As为锚杆钢筋的截面面积，ξ2为钢筋抗拉工作条件参数，永久性锚杆取0.69，临时性锚杆取0.92，fy为钢筋的设计强度，γ0为边坡工程重要性系数；在膨胀剂含量为A％时由钢筋强度决定的极限抗拔力公式为：Tu＝λ2Asξ2fy/γ0，λ2为膨胀剂含量为A％相对未添加膨胀剂的抗拔力增大系数；
由M30砂浆决定的极限抗拔力：Na＝ξ3nπdlafb/γ0，式中：ξ3为钢筋与砂浆粘结强度工作条件参数，永久性锚杆取0.60，临时性锚杆取0.72，n为杆体材料(钢筋或钢绞线)的根数，d为单根杆材的直径，la为锚固段长度，这里取最短锚固长度计算，fb为砂浆与杆体材料间的粘结强度设计值(kPa)，M30号水泥砂浆与螺纹钢筋间的粘结强度设计值为2.4kPa；γ0为边坡工程重要性系数；在膨胀剂含量为A％时由M30砂浆决定的极限抗拔力公式为：Na＝λ3ξ3nπdlafb/γ0，λ3为膨胀剂含量为A％相对未添加膨胀剂的抗拔力增大系数。
9.根据权利要求1所述的一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，其特征在于：所述步骤8中根据从土层和锚固力、钢筋强度、M30砂浆三个方面决定的各层锚杆的极限抗拔力公式进行计算分析，得到在添加膨胀剂条件下而达到未添加膨胀剂时的最大抗拔力Tu时所需的钻孔直径D'、钢筋截面积As'、钻孔深度la'。
10.根据权利要求1所述的一种岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法，其特征在于：所述步骤9中针对土层和锚固力方面的岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法是：在确保锚固体极限抗拔力不变的条件下，通过添加一定量的膨胀剂相应减小钻孔直径，从而优化锚杆设计参数，大幅降低工程成本；
针对钢筋强度方面的岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法是：在确保锚固体极限抗拔力不变的条件下，通过添加一定量的膨胀剂相应减小钢筋截面积，即钢筋用量，从而优化锚杆设计参数，大幅降低工程成本；
针对M30砂浆方面的岩土体中不同膨胀剂含量下锚杆极限抗拔力设计参数优化设计方法是：在确保锚固体极限抗拔力不变的条件下，通过添加一定量的膨胀剂相应减小钻孔深度，从而优化锚杆设计参数，大幅降低工程成本。
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