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锚杆抗拔力试验检测 授课人 刘文东 锚杆的基本知识与抗拔承载力试验 刘文东2017年1月13日 1锚杆的基本概念 1 1锚杆的概念及应用岩土锚固技术 埋设于岩土体中的受拉杆件 用以将结构物的拉应力传递给深部的稳定地层或加固不稳定的岩土体 形成拉杆与岩土相互作用 共同工作的体系 岩土锚固技术在矿山 交通 建筑 水利水电 军事人防等工程中的应用越来越广泛 按锚固的对象不同 岩土锚固技术有边坡锚固 隧道锚固 大坝锚固 抗浮锚固等 1 1 1锚杆的定义 锚杆是将拉力传递到稳定岩层或土层的锚固体系 它通常包括杆体 由钢筋 特制钢管 钢绞线等筋材组成 注浆体 锚具 套管和可能使用的连接器 当采用钢绞线或高强度钢丝束作杆体材料时可称锚索 在岩土锚固中通常将锚杆和锚索统称为锚杆 1 1 2组成锚杆的必备因素 一个抗拉强度高于岩土体的杆体 锚杆内部的一端可以和岩土体紧密接触形成摩擦 或粘结 阻力 锚杆外部的一端能够形成对岩土体的径向阻力 锚杆作为深入地层的受拉构件 它一端与工程构筑物连接 另一端深入地层中 整根锚杆分为自由段和锚固段 1 1 3锚杆作用实质 锚杆作用从表面上看是限制了部分岩土脱离原体 从力学观点上看主要是提高了岩土体的粘聚力C和内摩擦角 实质上是位于岩土体内锚杆与岩土体形成一个新的复合体 这个复合体使得岩土体自身的承载能力大大加强 1 1 4锚杆的基本组成 锚杆主要由锚头 自由段 也称非锚固段 和锚固段组成 如图1 1所示 1 锚头 锚杆外端用于锚固或锁定锚杆拉力的部件 由台座 垫板 锚具 保护帽和外端锚筋组成 2 锚固段 是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域 其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大 增加锚固体的承压作用 将自由段的拉力传至土体深处 3 自由段 是指将锚头处的拉力传至锚固体的区域 其功能是传递拉力 4 锚杆配件 定位支架 导向帽 架线环 束线环 注浆塞等 图1 2为锚索结构示意图 1 台坐2 锚具3 垫板4 支档结构5 自由隔离层6 钻孔7 对中支架8 隔离架9 钢绞线l0 架线环ll 注浆体12 导向帽Lr 自由段La 锚固段 1 1 5锚杆的分类 1 按是否预先施加应力分为预应力锚杆和非预应力锚杆 非预应力锚杆是指锚杆锚固后不施加外力 锚杆处于被动受载状态 预应力锚杆是指锚杆锚固后施加一定的外力 使锚杆处于主动受载状态 2 按锚固形态分为圆柱形锚杆 端部扩大型锚杆和连续球型锚杆 3 按锚固机理可分为有粘结锚杆 摩擦型锚杆 端头锚固型锚杆和混合型锚杆 4 按使用部位分为基坑支护锚杆 边坡支护锚杆 抗浮锚杆 抗倾覆锚杆等 支护锚杆设计角度正常为15 30 抗浮锚杆 抗倾覆锚杆设计角度为90 5 根据锚杆设计使用年限分为临时性锚杆和永久性锚杆 使用年限超过2年的边坡为永久性边坡 否则为临时性边坡 6 根据锚杆周围岩土层性质分为土层锚杆和岩层锚杆 7 根据材质不同分为注浆型和机械预应力锚杆 8 按受力方式分为压力型锚杆和拉力型锚杆 我们检测的对象主要是注浆的拉力型锚杆 目前在基坑加固工程中 广泛采用土钉也是一种较短的粘结型锚杆 它是通过在边坡中埋入短而密的粘结型锚杆 使锚杆与基坑边缘土体形成复合体系 增强其的稳定性 这种锚杆一般适用于土质地层和松散的岩石地层 1 2锚杆支护原理 当锚杆杆体受到外力作用时 拉力首先通过杆体与周边的锚固体之间的握裹力将力传递到锚固体 然后再通过锚固体与周边岩土体之间的粘结力将力传递到周边锚固土层中 1 3锚杆的使用组合 在边坡加固中 锚杆通常与其他支挡结构联合使用 例如 1 锚杆与钢筋混凝土桩联合使用 构成钢筋混凝土排桩式锚杆挡墙 排桩可以是钻孔桩 挖孔桩或劲性混凝土桩 锚杆可以是预应力或非预应力锚杆 如下图所示 2 锚杆与钢筋混凝土格架联合使用形成钢筋混凝土格架式锚杆挡墙 锚杆锚点设在格架结点上 锚杆可以是预应力锚杆或非预应力锚杆 如下图所示 3 锚杆与钢筋混凝土板肋联合使用形成钢筋混凝土板肋式锚杆挡墙 这种结构主要用于直立开挖的 类岩石边坡或土质边坡支护 一般采用自上而下的逆作法施工 如下左图所示 4 锚杆与钢筋混凝土板肋 锚定板联合使用形成锚定板挡墙 这种结构主要用于填方形成的直立土质边坡 如下右图所示 5 锚杆与钢筋混凝土面板联合使用形成锚板支护结构 适用于岩石边坡 锚板可根据岩石类别采用现浇板或挂网喷射混凝土层 6 预应力锚索与抗滑桩联合使用形成预应力锚索抗滑桩结构 2 锚杆的设计 2 1基本原则当对支护结构变形量容许值要求较高 岩层边坡施工期稳定性较差 土层锚固性能较差 采用了钢绞线和精轧钢时 宜采用预应力锚杆 但预应力作用对支承结构的加载影响 对锚固地层的牵引作用以及相邻构筑物的不利影响应控制在安全范围之内 设计的锚杆必须达到所设计的锚固力要求 防止边坡滑动剪断锚杆 锚杆选用的钢筋或钢绞线必须满足有关国家标准 特别是预应力钢绞线 除了满足Gl3 T52245标准外 还必须获得IS09002国际质量认证 非预应力锚杆长度一般不要超过l6m 单锚设计吨位一般为l00 400kN 最大设计荷载一般不超过450kN 预应力锚杆 索 长度一般不要超过50m 单束锚索设计吨位一般为500 2500kN 最大设计荷载一般不超过3000kN 预应力锚索的间距一般为4 10m 进行锚杆设计时 选择的材料必须进行材性试验 锚杆施工完毕后必须对锚杆进行抗拔试验 验证锚杆是否达到设计承载力的要求 同时对于遇到的大型滑坡在采用预应力锚索加固后必须进行至少一年的位移监测 2 2锚杆的选型 在边坡锚杆加固中要选择合理的锚杆型式 必须结合被加固边坡的具体情况 根据锚固段所处的地层类型 工程特征 锚杆承载力的大小 锚杆材料 长度 施工工艺等条件综合考虑进行选择 下表给出了土层 岩层中的预应力和非预应力常用锚杆类型的有关参数 可供边坡锚杆加固选型使用 2 3锚杆锚筋的设计 在确定出锚杆轴向设计荷载后 需要对锚杆进行结构设计 结构设计的第一步就是根据锚杆轴向设计荷载计算锚杆的锚筋截面 并选择合理的钢筋或钢绞线配置锚筋 在配置锚筋后可由锚筋的实际面积和锚筋的抗拉强度标准值计算出锚杆承载力设计值 然后方能进行锚杆体和锚固体的设计计算 1 锚杆锚筋的截面积计算 假设锚杆轴向设计荷载为N 则可由下式初步计算出锚杆要达到设计荷载N所需的锚筋截面 1 式中 Ag 由N计算出的锚筋截面 k 安全系数 对于临时锚杆取1 6 1 8 对于永久性锚杆取2 2 2 4 fpkt 锚筋 钢丝 钢绞线 钢筋 抗拉强度设计值 2 锚筋的选用根据锚筋截面计算值Ag 对锚杆进行锚筋的配置 要求实际的锚筋配置截面 配筋的选材应根据锚固工程的作用 锚杆承载力 锚杆的长度 数量以及现场提供的施加应力和锁定设备等因数综合考虑 对于采用棒式锚杆 都采用钢筋做销筋 如果是普通非预应力锚杆 由于设计轴向力一般小于450kN 长度最长不超过20m 因此锚筋一般选用普通 级热轧钢筋 如果是预应力锚杆可选用 级冷拉热轧钢筋或其他等级的高强精轧螺纹钢筋 钢筋的直径一般选用2 32 对于长度较长 锚固力较大的预应力锚杆应优先选用钢绞线 高强钢丝 这样不但可以降低锚杆的用钢量 最大限度地减少钻孔和施加预应力的工作量 而且可以减少预应力的损失 3 按实际锚筋截面计算锚杆承载力设计值 假设实际锚筋配置截面为Ag Ag Ag 由下式按实际锚筋计算锚杆承载力设计值 式中 Ng 实际锚筋配置情况下锚杆的承载力设计值 k 安全系数 对于临时锚杆取1 6 1 8 对于永久性锚杆取2 2 2 4 fptk 所配锚筋 钢丝 钢绞线或钢筋 的抗拉强度设计值 2 4锚杆的锚固力计算 锚杆的锚固力也可称为锚杆承载力 锚杆极限锚固力 极限承载力 是指锚杆锚筋沿握裹砂浆或砂浆沿孔壁产生滑移破坏时所能承受的最大临界拉拔力 它可以通过基本试验 破坏性拉拔试验 确定 锚杆容许锚固力 容许承载力 是极限锚固力 极限承载力 除以适当的安全系数 通常为2 0 2 5 通常锚杆容许锚固力是锚杆设计锚固力 或称为锚固力设计值 的1 2 1 5倍 在设计时 锚杆的设计荷载必须小于锚固力设计值 锚杆锚固力的计算方法随锚固体形式不同而异 圆柱型锚杆的锚固力由锚固体表面与周围地层的摩擦力提供 而端头扩大型锚杆的锚固力则由扩座端的面承力及与周围地层的摩擦力提供 注 1 表中qs系一次常压灌浆工艺确定 适用于注浆标号M25 M30 当采用高压灌浆时 可适当提高 2 极软岩 岩石单轴饱和抗压强度fp 5MPa 软质岩 岩石单轴饱和抗压强度5MPa fp 30MPa硬质岩 岩石单轴饱和抗压强度fp 30MPa 3 表中数据用作初步设计时计算 施工时宜通过试验检验 4 岩体结构面发育时 取表中下限值 2 端部扩大头型锚杆的锚固力和锚固长度计算 略 3 锚筋与锚固砂浆间的最小握裹长度计算前面对于圆柱型锚杆的极限锚固力计算公式是基于锚固段与周围岩土间的极限摩阻力给出的 这种公式的应用条件是锚杆破坏首先从锚固体与周围岩土之间的界面剪切滑移 一般来讲对于土层或较软的岩石满足这种条件 对于坚硬的岩层 如果锚固体与岩层间的极限摩阻力大于锚筋与锚固砂浆之间的极限握裹力 锚杆将首先从锚筋与锚固砂浆之间开始剪切破坏 此时应根据锚筋与锚固砂浆之间的粘结强度来计算锚杆的锚固长度 极限锚固力计算公式为 注 1 当采用两根钢筋点焊成束作法时 粘结力应乘以0 85折减系数 2 当采用三根钢筋点焊成束作法时 粘结力应乘以0 7折减系数 3 成束钢筋不应超过三根 钢筋总截面积不应超过孔径面积的20 以保证钢筋在砂浆中的锚固效果 除非采用特殊的锚固段钢筋和注浆体设计 并通过实验可适当增加钢筋数量 2 5锚杆弹性变形计算 锚杆的变形是由锚杆本身在外荷载作用下变形和由于地层徐变引起的变形组成 由地层徐变引起的锚杆变形计算可以通过徐变系数计算 锚杆本身在外荷载作用下变形以弹性变形为主 下面是锚杆弹性变形的计算方法 如果计算的变形量增量值较小时 预应力锚杆也可近似按刚性拉杆考虑 3锚杆的构造要求 1 锚杆总长度为锚固段长 自由段长和外锚段之和 锚杆自由段长度按外锚头到潜在滑裂面的长度计算 但予应力锚杆自由段长度不小于5 0m 锚杆锚固段长度按计算确定 同时土层锚杆锚固段长度宜大于4 0m 小于14 0m 岩石锚杆锚固段长度宜大于3 0m 小于10 0m 如果岩石锚杆承载力设计值 250kN 且锚固区段为结构完整无明显裂隙的硬质硬质岩石时 锚固段长度可用2 0 3 0m 2 在无特殊要求的条件下 锚杆浆体一般采用水泥砂浆 其强度设计值不宜低于M20 4锚杆的施工 锚杆施工质量的好坏将直接影响锚杆的承载能力和边坡稳定安全 一般在施工前应根据工程施工条件和地质条件选择适宜的施工方法 认真组织施工 在施工过程中如遇与设计不符的地层 应及时报告设计人员 以作变更处理 锚杆施工包括施工准备 造孔 锚杆制作与安装 注浆 锚杆锁定与张拉等五个环节 5锚杆拉拔试验常识 5 1术语5 1 1基本试验 是为确定锚杆的极限抗拔力和获得有关设计参数而进行的试验 5 1 2验收试验 是为检测锚杆施工质量及承载力是否满足设计要求而进行的试验 5 1 3蠕变试验 确定锚杆在恒定荷载作用下位移随时间变化规律的试验 5 1 4设计拉力值 锚杆在设计使用期内可能出现的最大拉力值 5 1 5锁定荷载 采用千斤顶或扭力扳手将力传递到张拉端的锚具上 在锚杆中建立初始预应力荷载 5 1 6弹性位移 锚杆试验时测得的可恢复位移 5 1 7塑性位移 锚杆试验时测得的不可恢复位移 5 2一般规定 5 2 1试验锚杆的参数 材料 施工工艺及所处的地质条件应与工程锚杆相同 鉴于岩土层条件的多变性 为了准确地确定锚杆的极限承载力 对同一种地层而言 若同一工程有不同的地层条件 应相应增加基本试验锚杆组数 5 2 2试验锚杆休止期锚杆抗拔试验应在锚固段注浆固结体强度达到15MPa或达到设计强度的75 后进行 建议 影响锚杆的拉拔力 锚杆效果 直接因素有 杆体强度 杆体与锚固体的粘结力 也称握裹力 锚固体与周围岩土的粘结力 也称侧摩阻力 而影响锚固体与周围岩土的粘结力的主要因素是锚固段周围土体的性质 所以我们应参考 建筑基桩检测规范 JGJ106中对桩基 静载试验基桩休止期要求 即 在锚杆锚固段浆体强度达到15MPa或达到设计强度的75 前提下 对于砂类土 不应少于10天 对于粉质粘土和粘性土 不应少于15天 对于淤泥或淤泥质土 不应少于25天 5 2 3锚杆试验的主要目的是确定锚固体与岩土体的摩阻强度和验证锚杆设计参数及施工工艺是否合理性 因而锚杆的破坏应控制在锚固体与岩土体之间 为避免杆体的破坏 视具体情况 可是当增加杆体的截面面积 5 2 4下列情况应进行基本试验 1 采用新工艺 新材料或新技术的锚杆 2 无锚固工程经验的岩土层内的锚杆 3 一级边坡工程的锚杆 5 2 5对塑性指数大于17的淤泥及淤泥质土层中的锚杆应进行蠕变试验 5 2 6抽检数量同一场地相同岩土层基本试验和蠕变试验抽检锚杆数量不得少于3根 验收试验抽检数量为总锚杆数的5 且不得少于6根 5 2 7试验锚杆宜在自由段与锚固段之间设置消除自由段摩擦阻力的装置 这一点应引起足够的重视 否则将增大试验单位的风险 5 2 8最大试验荷载下的锚杆杆体应力不应超过其极限强度标准值的0 8倍 5 2 9荷载分散型锚杆的试验宜采用等荷载法 也可根据具体工程情况制定相应的试验规则和验收标准 荷载分散型锚杆包括压力分散型锚杆和拉力分散型锚杆 是近年来工程应用日趋增多的锚杆类型 由于其单元锚杆的自由段长度不同 在相同荷载下 各个单元锚杆的位移不同 采用常规的试验方法是不适宜的 目前 该类型锚杆的试验方法有2种 1 采用多个同步千斤顶对每个单元锚杆进行常规锚杆试验 锚杆试验结果由若干个单元锚杆的试验资料组成 2 在设计拉力条件下 计算由单元锚杆在相同荷载作用下因自由段长度不等引起的弹性伸长差 依次对各个单元锚杆 从自由段长度最大的 进行预先张拉以消除上述影响 然后按常规试验方法进行试验 5 3试验工作程序 试验工作程序应按左图进行 5 3 1相关资料的收集及确认工作包括 1 锚杆工程岩土勘察报告 设计图纸 施工方案及施工中出现的异常情况 2 确定委托方的具体委托事项 3 明确现场试验工作实施的可行性和安全措施 5 3 2根据收集到的相关资料和委托方的委托事项确定试验人员 试验检测人员必须有与其从事试验工作相适应的专业资格证书 5 3 3试验仪器设备应满足以下要求 加载装置 穿心千斤顶 油泵 计量仪表 压力表 测力计 百分表或位移计 秒表等 测试精度 量程应满足要求 且必须在计量周期的有效期限内 其额定压力必须大于试验压力 建议 最大试验压力 额定压力 80 5 3 4检测现场环境必须满足仪器设备的正常使用要求 遵守国家有关安全生产的规定 应采取有效的防护措施 5 3 5当发现检测数据异常时 应查找原因 必要时应进行复测或重新检测 5 4检测机构及人员要求 5 4 1检测机构应满足以下要求 1 应通过省技术监督行政主管部门的计量认证 2 应具备省级建设行政主管部门颁发的专业资格证书 5 4 2检测人员应满足以下要求 1 应经培训上岗 具有省级建设行政主管部门颁发的专业资格证书 2 应具有所在检测机构的聘任证书 5 5仪器设备及其安装 5 5 1检测加载设备宜采用油压穿心千斤顶 穿孔千斤顶 千斤顶的中心应与锚杆轴线重合 其额定压力不得小于最大加载量的1 2倍 5 5 2荷载量测可用放置在千斤顶上的测力计 力传感器直接测定 也可采用并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测定油压力 根据千斤顶及其示值仪表的校准方程换算荷载 测力计 力传感器 油压传感器的测量误差应不大于1 合理选择其量程 使最大检测荷载不大于其量程的80 且不 小于其量程的50 压力表精度应优于0 4级 最大检测荷载不大于其量程的80 且不小于其量程的50 5 5 3位移测量位移测量仪表宜采用大位移传感器或大量程百分表 大于30mm 并应符合下列规定 1 测量误差不大于0 1 FS 分辨率高于或等于0 01mm 2 固定和支承位移测量仪表的夹具及基准梁 基准桩应避免气温 振动及其它外界因素的影响 5 5 4反力装置加载反力装置可根据现场情况确定 应尽量利用腰梁及护壁作为反力 其承载力和刚度应满足最大施加荷载要求 当用锚头周围边坡或基坑侧壁土提供反力时 提供给反力支座的地基土压应力不宜大于地基承载力特征值的1 0 1 5倍 必要时对反力支座下一定范围的地基土进行加固处理 5 5 5设备安装注意事项1 反力支座应牢固 稳定 且其内边缘距离锚杆的距离应根据试验对象不同而不同 2 为方便试验结束后退出锚具 应在试验前使千斤顶活塞伸出合适距离 3 锚杆外端顶截面应垂直于锚杆轴线 且顶面光滑平整 4 位移测量设备的测量头应紧贴在锚杆外端截面 测量杆应与锚杆轴线一致 开始加荷前或调整位移测量设备后应有一 定的初读数 一般为5 10mm 5 试验前应进行如下检查 千斤顶与锚杆二者轴线应相同 基准桩 基准梁 位移测量设备是否牢稳 轻击基准梁位移测量设备示数是否符合正确的变化规律 压力指示表是否为零 5 5 6推荐 锚杆试验记录表格 如下 6锚杆的拉拔试验 根据试验目的不同 锚杆的拉拔试验有基本试验 蠕变试验和验收试验 6 1基本试验锚杆的基本试验 又称为破坏性试验 是在锚固工程开工前为了检验设计锚杆性能所进行的锚杆破坏性抗拔试验 其目的是为了确定锚杆的极限承载力 检验锚杆在超过设计拉力并接近极限拉力条件下的工作性能和安全程度 及时发现锚索设计施工中的缺陷 以便在正式使用锚杆前调整锚杆结构参数或改进锚杆制作工艺 6 1 1最大试验荷载基本试验最大试验荷载不应小于预估破坏荷载 且最大试验荷载下锚杆杆体应力不应超过杆体极限强度标准值的0 8倍 为得出锚固体的极限抗拔力 必要时可加大杆体的截面面积 基本试验对锚杆施加循环荷载是为了区分锚杆在不同荷载作用下的弹性位移和塑性位移 以判断锚杆参数的合理性和确定锚杆的极限拉力 6 1 2加卸载法基本试验宜采用分级单循环加载法 设计允许时也可采用逐级加载法 加卸荷前后均应立即测读变形量 6 1 3岩层 砂类土 硬粘土中锚杆基本试验加载分级和锚头位移观测时间应按下表确定 6 1 4锚头位移测读和加卸载应符合下列规定 1 初始荷载下 应测读锚头位移基准值3次 当每间隔5分钟的读数相同时 方可作为锚头位移基准值 2 在每级荷载观测时间内 当锚头位移增量不大于0 1mm时 可施加下一级荷载 否则应延长观测时间 并应每隔30min测读锚头位移1次 当连续两次出现1h内的锚头位头位移增量增量小于0 1mm时 可施加下一级荷载 4 加至最大试验荷载后 当未出现6 1 6条规定的终止加载情况 且继续加载后的锚杆杆体应力不超过其极限标准值的0 85倍时 宜继续进行下一循环 级 加载 加卸载的荷载增量宜取最大试验荷载的10 6 1 5当采用逐级加载法时 其加载分级和锚头位移观测时间应按下表实施 6 1 6淤泥及淤泥质土中的锚杆加荷等级与测定锚头位移应遵守下列规定 1 当加载等级为0 6倍和0 8倍最大荷载时 采用循环加载 循环加载分级与观测时间同多级单循环法 2 加载等级及观测时间见下表 3 在每级荷载观测时间内测读锚头位移不少于3次 4 荷载等级小于A fptk的50 时 每分钟加荷不宜大于20kN 荷载等级大于A fptk的50 时 每分钟加荷不宜大于10kN 5 加载等级为0 6和0 8倍的A fptk时 锚头位移增量2h内小于2 0mm时 方可施加下一级荷载 6 1 6锚杆试验中遇到下列情况之一时 应终止继续加载 1 从第二级加载开始 后一级荷载产生的锚头位移增量大于前一级荷载产生的位移增量的2倍 2 锚头位移不收敛 锚头位移持续增长 3 锚杆杆体破坏 4 锚头总位移超过设计允许的位移值 锚杆破坏指锚固体与周围岩土体发生不容许的相对位移或锚杆杆体破坏等 锚杆丧失承载力的现象 当设计对锚杆总位移有限制时 还应满足总位移的要求 6 1 8试验资料的整理1 锚杆极限抗拔试验结果宜按荷载与对应的锚头位移列表整理 分级单循环加载试验应绘制锚杆的荷载 位移 Q s 曲线 荷载 弹性位移 Q se 曲线和荷载 塑性位移 Q sp 曲线 锚杆的位移不应包括试验反力装置的变形 理解 这就要求基准桩的位置要不受锚杆上拔和反力支座下沉的影响 当基准桩必须设置在和反力支座所在同一平面时 其距离支座最近边缘不得小于3倍的支座边长或直径 逐级加载试验应绘制锚杆的荷载 位移 Q s 曲线 2 基本试验所得的总弹性位移应超过自由段长度理论伸长量的80 且应小于自由段与1 2锚固段长度之和的理论伸长量 6 1 7锚杆极限抗拔承载力标准值应按下列方法确定 1 在某级试验荷载下出现第6 1 6条规定的终止继续加载情况时 应取终止加载时的前一级荷载值 未出现满足终止加载情况时 应取终止加载时的荷载值 2 参加统计的试验锚杆 当极限抗拔承载力的极差不超过其平均值的30 时 锚杆极限抗拔承载力标准值可取平均值 当极差超过平均值的30 时 宜增加试验锚杆数量并查明过大的原因 锚杆施工 杆体质量 地质条件差异等 根据极差过大原因 按实际情况重新进行统计后确定锚杆极限抗拔承载力标准值 理解分析 1 若锚杆极限抗拔承载力出现低值的原因并非偶然的施工质量造成 应去掉高值后取平均 直至满足极差不超过30 的条件 若去掉高 值后 参加统计的试验锚杆数量不满足3根且不满足1 时 应增加试验锚杆的数量 2 若低值承载力出现的原因为偶然施工质量造成的 应查明本工程其它锚杆是否存在类似情况 并要求对此类锚杆处理使其达到设计要求 处理达到设计要求后 去掉低值后取平均 此时应满足极差不超过30 的条件 若参加统计的试验锚杆数量不满足3根且不满足1 时 应增加试验锚杆的数量 6 2蠕变试验 6 2 1对塑性指数大于17的土层锚杆 极度风化的泥质岩层中或节理裂隙发育张开且充填有粘性土的岩层中的锚杆 应进行蠕变试验 用作蠕变试验的锚杆不得少于3根 岩土锚杆的蠕变是导致锚杆预应力损失的主要因素之一 工程实践表明 塑性指数大于17的土层 极度风化的泥质岩层 或节理裂隙发育张开且充填有粘性土的岩层对蠕变较为敏感 因而在该类地层中设计锚杆时 应充分了解锚杆的蠕变特性 以便合理地确定锚杆的设计参数和荷载水平 并在施工中采取适当的措施 控制蠕变量 从而有效控制预应力损失 6 2 2锚杆蠕变试验的加荷等级和观测时间应满足下表的规定 在观测时间内荷载必须保持恒定 研究资料表明 荷载水平对锚杆蠕变性能有显著的影响 即荷载水平越高 蠕变量越大 趋于收敛的时间也越长 6 2 5锚杆蠕变试验所测得的最后一级荷载下的最终一段观测时间内的蠕变系数不应大于2 0mm 蠕变率是锚杆蠕变特性的一个主要参数 它表明蠕变的变化趋势 由此可判断锚杆的长期工作性能 蠕变率是每级荷载作用下 观察周期内最终时刻蠕变曲线的斜率 如最大试验荷载下 锚杆的蠕变率为2 0mm 对数周期 则意味着在30分钟至50年内 锚杆蠕变量达到12mm 6 3锚杆的验收试验 锚杆验收试验是在锚固工程完工后 为了检验所施工的锚杆是否达到设计的要求而进行的检验性抗拔试验 该试验起到鉴别工程是否符合要求的目的 6 3 1验收锚杆数量不得少于锚杆总数的5 且同一场地同一土层中不得少于3根 对有特殊要求的工程 可按设计要求增加验收锚杆的数量 6 3 2根据支护结构的安全等级按下表确定抗拔承载力检测值 锚杆验收试验是对锚杆施加大于设计轴向拉力值的短期荷载 以验证工程锚杆是否具有与设计要求相近的安全系数 其目的是及时发现设计 施工中存在的缺陷 以便采取相应措施加以解决 确保锚杆的质量和工程安全 6 3 3锚杆验收试验采用单循环加载法 其加载分级和锚头位移观测时间应按下表确定 6 3 4锚杆抗拔承载力检测试验锚头位移测读和加 卸载应符合下列规定 1 初始荷载下 应测读锚头位移基准值3次 当每间隔5min的读数相同时 方可作为锚头位移基准值 2 每级加 卸载稳定后 在观测时间内测读锚头位移不应少于3次 3 当观测时间内锚头位移增量不大于1 0mm时 可视为位移收敛 否则 观测时间应延长至60min 并应每隔10min测读锚头位移1次 当该60min内锚头位移增量小于2 0mm时 可视为锚头位移收敛 否则视为不收敛 6 3 5锚杆试验中遇到下列情况之一时 应终止继续加载 1 从第二级加载开始 后一级荷载产生的锚头位移增量大于前一级荷载产生的位移增量的2倍 2 锚头位移不收敛 锚头位移持续增长 3 锚杆杆体破坏 4 锚头总位移超过设计允许的位移值 6 3 6检测资料的整理1 列表整理单循环加载试验数据 并绘制荷载 位移 Q s 曲线 见下图 锚头的位移不应包括试验反力装置的变形 2 验收合格标准 在抗拔承载力检测值下 锚杆位移稳定或收敛 在抗拔承载力标准值下 测得的弹性位移量大于杆体自由段长度理论弹性伸长量的80 6 4不合格锚杆处理 6 4 1锚杆验收试验不合格时 应增加锚杆试件数量 增加锚杆试件应为不合格锚杆的3倍 6 4 2对不合格锚杆在具有二次高压注浆的条件下 应进行注浆处理 然后再按验收试验标准进行试验 否则 应按实际达到的试验荷载最大值的50 进行锁定 6 4 3按不合格锚杆占锚杆总量的百分率推算工程锚杆实际总抗力与设计总抗力的差值 并应按差值增补锚杆予以补偿 6 5检测报告 检测报告至少应包括如下内容