诸永高速锚索基本试验方案.doc

K102+220K102+630滑坡路段路堑边坡(锚 索)基本试验方案诸永高速公路中铁一局S108合同段项目部二00五年九月二十日K102+220-+K102+630段滑坡路段路堑边坡的防护主要采用锚索进行加固。在此段范围内，路基上方第一、二级边坡采用拉力集中型锚索（10索），锚固长度20M33M不等，锚索倾角25，其设计拉力1200KN1400KN。路基下方一级坡面采用压力分散型锚索（三单元6索）。锚索长度为18M-20M，锚索倾角20，其设计拉力均为700KN。按照设计文件及其规范，工程孔在施工之前应该进行锚索的基本试验，拟在路基下方一级坡面和路基上方一级坡面分别施工三根压力分散型试验锚索和三根拉力集中型试验锚索，进行抗拔拉孔破坏性试验。一、试验目的1、确定该边坡地层中锚索的极限承载力和安全系数；2、揭示在该地层条件下影响锚索锚固力的各种影响因素及其影响程度；3、检验锚索工程的施工工艺；校核设计参数，为高边坡锚固工程的动态设计提供有关参数，确保锚固工程的安全、经济、合理。二、试验依据：1、施工设计图图纸及设计文件2、锚杆喷射混凝土支护技术规程（GB50086-2001）3、建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）三、基本试验1、试验锚索的施工（1）压力分散型锚索 由现场监理工程师在路基下方坡面不同地方确定三个试验孔位置.拟施工三根锚索A:L=18m,Lm=1m(锚固段长度) B:L=20m,Lm=3m C:L=20m,Lm=5m(通过设计图纸可知锚固段位于中风化岩层中,工程锚索设计锚固段为6m,可考虑试验锚索的锚固段为1m、3m、5m)锚索位置选定后参照工程锚索的要求进行施工，在钻孔及下锚工作完成后，对其锚固段进行注浆并施工锚墩，加强养护。（2）拉力集中型锚索由现场监理工程师在路基上方坡面不同地方确定三个试验孔位置，拟施工三根A:L=28m,Lm=2m B:L=28m,Lm=5m C:L=28m,Lm=8m(通过设计图纸可知锚固段位于中风化岩层中,工程锚索设计锚固段为10m,可考虑试验锚索的锚固段为2m、5m、8m)锚索参照工程锚索的要求进行施工，对其锚固段进行注浆并施工锚墩要加强养护。2、基本试验张拉试验张拉设备采用YCW250型千斤顶、ZB4-500型油泵、高压油管以及相关变形量测系统和固定设施，上述设备均已标定且在标定期内。张拉前按标定曲线计算出与张拉加荷荷载对应的油表读数。（1）对于压力分散型锚索根据有关规范要求，基本试验的最大荷载取值不超过锚索承载力标准值的0.9倍，这里可取0.8倍，即P=0.8Af=0.8*6*140*1860=1249.92KN。A预张拉 将锚索的每个单元张拉至最大荷载的0.15倍，即1249.92/3*0.15=187.49KN然后松开,可预拉两次使锚索完全伸直。B分单元差异荷载补偿张拉（以B孔为例）（注：下面公式是依据压力分散型锚索差异荷载基本公式推算得出） 第一单元差异荷载计算 P1=P(L1-L2)/L1=1/3*1249.92*(18-17)/18=23.15KN 第二单元差异荷载计算P2=P(L2-L3)/L1+(L2-L3)/L2=1/3*1249.92*( 17-16)/18+(17-16)/17=47.65KN其中P1, P2-第一,二单元差异荷载 L1,L2,L3-第一,二,三单元长度 P-每个单元最终张拉荷载预张拉后，先将第一单元拉至23.15KN后合上第二单元拉至（23.15+47.65）KN，然后加上第三单元拉至初始荷载，再进行整体循环张 拉。C、整体循环张拉 初始荷载取值为0.1Af+P1+P2=0.1*6*140*1860+23.15+47.65=156.31KN整体循环张拉情况见下表 循环加卸荷等级与位移观测间隔时间表加荷标准循环数最大试验荷载的百分数（%）每级加载情况累计加载量每级卸载情况补偿差异荷载P1-P1+P2第一循环10-30-10第二循环10203040302010第三循环10304050403010第四循环10305060503010第五循环10305070503010第六循环103060 80603010观测时间（min）55510555（2）对于拉力集中型锚索:基本试验的最大荷载取值为0.8Af=0.8*10*140*1860=2083.20KNA预张拉将锚索体整体张拉至最大荷载的0.15倍，即2083.20*0.15=312.48KN然后松开，可预拉两次使锚索完全伸直。B整体循环张拉 取初始荷载为0.1Af=0.1*10*140*1860=260.40KN，按下列表进行循环张拉 循环加卸荷等级与位移观测间隔时间表加荷标准循环数最大试验荷载的百分数（%）每级加载情况累计加载量每级卸载情况第一循环10-30-10第二循环10203040302010第三循环10304050403010第四循环10305060503010第五循环10305070503010第六循环103060 80603010观测时间（min）55510555（3）每次加荷后至少观测5min,在观测时间内，测读锚头位移不少于3次。锚头位移量不大于0.1mm时，可施加下一级荷载，否则需延长观测时间，直至锚头位移增量2小时小于2.0mm时，再施加下一级荷载，同时分别记录每级荷载对应锚索的伸长量。（4）绘制荷载位移（Q-S）曲线、荷载弹性位移（Q-Se）曲线、荷载塑性位移（Q-Sp）曲线。（根据实际情况，可能只可绘制其中一种或几种）。（5） 在试验过程中出现以下其中之一情况均视为锚固体已破坏：*后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增量的两倍。*锚索被拉断*锚头位移不收敛。*锚索总位移超过设计允许位移值。四、基本试验情况分析 1、基本试验所测得的总弹性位移量，应当超过自由段长度理论弹性伸长量的80%，且小于自由段与锚固段长度一半之和的锚杆的理论伸长值2、锚索极限承载力基本值取破坏荷载前一级的荷载值；在最大试验荷载作用下未达到破坏标准时，取极限荷载为最大试验荷载。3、通过基本试验可得到此类型锚索在采用不同锚固段时锚固浆体的强度以及对应的安全系数，为施工的动态设计提供依据。五、基本试验拟采用的各种记录表锚孔钻造施工记录表工程名称： 施工单位：设计钻孔长度： 设计钻孔直径：钻机型号： 钻孔日期：锚孔编号地层类 别钻孔直径 (CM)套管 直径 (CM)钻孔 时 间钻孔长度 (M)套管长度 (M)钻孔倾角()备 注技术负责人： 质检员： 记录员：注：备注栏中记录钻孔过程中出现的情况，如塌孔、缩径，地下水及相应的处理方法。锚孔注浆施工记录表工程名称 施工单位 注浆设备 注浆日期锚 孔编 号地层类型注 浆部 分注浆材料及 配合 比 注浆开始时 间注浆终止时 间注浆压力 （Mpa）注 浆 量（m3）备 注 技术负责人 工长 质检员 记录员注：注浆材料及配合比应包括外加剂的名称及掺量。锚索试验记录表锚索编号 试验类型 注浆日期 试验日期地层类别锚 索资 料注 浆资 料试验荷载KN油压表读数(Mpa)锚 头 位 移 读 数(mm)锚头位移增量 （mm）备注123类型材料截面弹性模量锚固段长度自由段长度钻孔倾角注浆材 料配合比外加剂注浆方式注：基本试验、验收试验均用上表记录。张拉锁定记录表工程名称 施工单位锚孔编号 锚具型号张拉设备 张拉日期张拉荷载（KN）油压表读 数(Mpa)测定时间(min)锚头位移读数(mm)锚头位移增 量(mm)备注锁定荷载 (KN)技术负责人 工长 质检员记录员 锚索基本试验记录表 工程名称：滑坡锚固工程 施工单位：中铁一局 试验孔号： 试验日期：加 荷 等 级施加荷载 （KN）压力表数 （MPa）观测时间（min）锚头位移读数（mm）123差异 荷载 补偿 P15P1+P25第一循环20%312.56.2530%468.79.51020%312.56.25第二循环30%468.79.5540%625.013.71030%468.79.5520%312.56.25第三循环30%468.79.5540%625.013.7550%781.217.01040%625.013.7530%468.79.5520%312.56.25第四循环30%468.79.5550%781.217.0560%937.420.21050%781.217.0530%468.79.5520%3