岩土工程锚杆测试锚索 无损检测 抗拔试验

锚杆检测简介一、概述

1.1岩土锚固技术应用

锚杆，英文“Bolt”；“bolting（准确称谓）”；“anchor(早期称谓)”是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分,他将巷道的围岩束缚在一起,使围岩自身支护自身。现在锚杆不仅用于矿山，也用于工程技术中，对边坡，隧道，坝体进行主动加固。岩土锚固技术是把一种受拉杆件埋入地层中，以提高岩土自身的强度和自稳能力的一门工程技术；由于这种技术大大减轻结构物的自重、节约工程材料并确保工程的安全和稳定，具有显著的经济效益和社会效益，因而目前在工程中得到极其广泛的应用。岩土锚固的基本原理就是利用锚杆(索)周围地层岩土的抗剪强度来传递结构物的拉力以保持地层开挖面的自身稳定，由于锚杆锚索的使用，它可以提供作用于结构物上以承受外荷的抗力；可以使锚固地层产生压应力区并对加固地层起到加筋作用；可以增强地层的强度，改善地层的力学性能；可以使结构与地层连锁在一起，形成一种共同工作的符合体，使其能有效地承受拉力和剪力。在岩土锚固中通常将锚杆和锚索统称为锚杆。

锚杆（锚索）使用量大——边坡加固、隧道支护公路每年>10000km维系安全——特别是预应力锚索缺陷隐蔽性强——“定时炸弹”长度短缺灌浆不饱满张拉不到位预应力损失锈蚀断裂浆体开裂质量重灾区隐患高发区检测难度大1.1.1技术背景1.1.2锚杆的主要破坏形式锚杆有3种主要破坏形式:①锚杆断裂：抗拉承载力不足，锚杆断裂除了受腐蚀的影响以外，还与插入锚孔前或使用中的机械损害有关；②预应力损失：影响锚杆预应力损失的因素，荷载在群锚中的重分布、过高的估计锚杆工作荷载、锚的一根或多根钢丝或钢丝束断裂等；③实际荷载高于设计荷载：荷载超过设计荷载一般与群锚的荷载重分布有关。1.1.3锚杆&锚索的区别两者只是量的区别，不是质的区别，只是张拉介质不同。锚索的受拉件是钢绞线制作，锚杆是高强度精轧螺纹钢筋为主钢，通常锚索应用在大吨位锚固工程。 锚索的受拉筋是用钢绞线制作，锚杆是用钢筋或钢管。通常锚索受力较大，还要加予应力，受力形式分锚固段和自由段，可以用作永久性锚固工程。锚索是锚杆的一种，土丁也是。 在国内，一般情况下，锚索是需要施加预应力的，因此它是主动受力，多应用于已出现变形或对变形要求严格的工程部位；锚杆则一般不施加预应力（有时也会施加很小的预应力），因此它是被动受力，只有当被锚固岩土体发生一定变形时它才发挥锚固力。此外，锚索长度一般在20－50米，锚杆则不到20米。在国际上，锚索只是锚杆的一种类型。1.2锚杆(索)的结构锚杆是一种将拉力传至稳定岩层或土层的结构体系，主要由锚头、自由段和锚固段组成，如图6.1所示。(1)锚头：锚杆外端用于锚固或锁定锚杆拉力的部件，由垫墩、垫板、锚具、保护帽和外端锚筋组成。(2)锚固段：锚杆远端将拉力传递给稳定地层的部分锚固深度和长度应按照实际情况计算获取，要求能够承受最大设计拉力。1-台座；2-锚具；3-承压板；4-支挡结构；5-钻孔；6-自由隔离层；7-钢筋；8-注浆体；Lf-自由段长度；La-锚固段长度(3)自由段：将锚头拉力传至锚固段的中间区段，由锚拉筋、防腐构造和注浆体组成。(4)锚杆配件：为了保证锚杆受力合理、施工方便而设置的部件，如定位支架、导向帽、架线环、束线环、注浆塞等。1-台坐；2-锚具；3-承压板；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-注桨体；12-导向帽；Lr-自由段；La-锚固段1.3锚杆(索)的分类按锚固形态分：圆柱形锚杆端部扩大型锚杆(索)连续球型锚杆(索)圆柱形锚杆锚杆的承载力主要依靠锚固体与周围岩土介质间的粘结摩阻强度提供。

该类锚杆适用于各类岩石和较坚硬的土层，一般不在软弱粘土层中应用，因软粘土层中的粘结摩阻强度较低，很难满足设计抗拔力的要求。1-台座2-锚具3-承压板4-支挡结构5-钻孔6-自由隔离层7-钢筋8-注浆体Lf-自由段长度La-锚固段长度

端部扩大型锚杆(索)锚杆的承载力主要依靠锚固体与周围岩土介质间的粘结摩阻强度和扩大头处的端承强度共同提供。该类锚杆适用于粘土等软弱土层、因比邻地界限制土锚长度不宜过长的土层。1-台座2-锚具3-承压板4-支挡结构5-钻孔6-自由隔离层7-钢筋8-注浆体9-端部扩大体Lf-自由段长度La-锚固段长度

连续球型锚杆(索)锚杆的承载力主要依靠锚固体与周围岩土介质间的粘结摩阻强度提供。该类锚杆适用于淤泥、淤泥质粘土等极软土层、或对锚固力有较高要求的土层。1-台座2-锚具3-承压板4-支挡结构5-钻孔6-自由隔离层7-止浆密封设备8-钢筋9-注浆体10-锚固体Lf-自由段长度La-锚固段长度

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、挖孔桩或混凝土桩，锚杆可以是预应力或非预应力锚杆。1.3锚杆(索)与其他支挡结构联合使用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(索)或非预应力锚杆(索)。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岩石边坡或土质边坡支护。4、毕锚杆杨与钢滨筋混委凝土恶板肋拉、锚养定板严联合史使用形成炸锚定垃板挡崇墙。弃这种未结构名主要必用于刘填方胳形成躺的直舱立土街质边年坡。二、慎锚杆侍的检狸测(1统)拉拔仁试验—规范术中采歌用的冷方法(2哑)仪器贞监测射（包焦括无品损检范测）2.利1荐锚杆组拉拔驻力监墨控量逮测监控浸量测闲的目洲的：锚杆患抗拔军力是墓指锚盘杆能拣承受茎的最犁大拉替力，蛋它是弃锚杆夏材料逮、加域工与家施工尊安装铁质量矛优劣探的综框合反紧映。锚杆熄抗拔础力的俘大小茂直接深影响脉着锚筋杆的泥作用缓效果挠，如芬果抗锻拔力庄不足摄，会黎使锚注杆起蛮不到读锚固旗围岩书的作恨用，眨所以吩锚杆视抗拔走力的浸量测递是检母验锚泳杆质烛量的素一项絮基本劳内容技，是器新奥麦法监例控量驼测项奔目的医必测棋项目锣。其量财测项征目如央下：①游测定厌锚杆疗的锚疫固力啄是否妻大小她设计鉴要求②略检查木锚杆仔安装妈质量2.授2.苦1试验次依据《建筑粮地基纱基础告设计划规范GB跪5楚00湾07椅-2去00奔2》《建筑己边坡撞工程阅技术残规范GB培5刘03药30时-2陵00拐2》2.抬2默抗虹拔试安验2.产2.捷2试验绵目的锚杆送拉拔纠力试肚验的炒目的水是判姨定巷派道围哗岩的陆可锚吹性、阔评价年锚杆纺、树希脂、腹围岩钥锚固福系统啦的性帖能和低锚杆必的锚扮固力灿。试剪验必极须在班现场棒进行乱。2.埋2.肝3锚杆扫质量⑴抗拉傅强度锚杆杯在工叹作时中主要才承受序拉力顺，所胃以检炎查材把质时蹄首先侧应检适测其伏抗拉口强度环。方秧法是怖从原过材料饮中或叼成品耻锚杆竟上截闷取试瞒样；田在拉没力试叛验机见上拉势伸，陕检测烤材料胶的力解学特呼性，葬确定抚是否朵满足肯工程税要求⑵杆体艰规格锚杆滚杆体渐的直凶径必炊须与幻玉设计商相符恐，可衰用卡施尺或栽直尺译测量篮。此脚外还沸应注凳意观哈察杆郊径是峰否均饺匀，忍一致乏若发梯现锚虎杆直皱径明俩显忽垒粗忽信细，史则应擦弃之峰不用2.姨2.扰4锚杆泉拉拔浩力测怕试⑴锚杆斑拉拔监力指注锚杆牺能承遣受的跃最大判拉力泡它是顽锚杆交材料揉、加叙工和京施工班安装撇质量针的综白合反满映，陶是锚价杆质唇量检爪测的刑一项丑基本轮内容帖。⑵拉拔源试验屋在锚俊杆安亿装后川0.沈5h挎～4骆.0霉h进屑行。韵时间罪过短查影响袍锚固渣剂固芒化后泊的强锣度，畏时间缘瑞过长声则因雹巷道轻围岩枣发生弦变形触影响觉测量嫩结果。Ⅴ、拉拔气设备⑴中空条千斤桥顶⑵手动短油压南泵⑶油压遭表⑷千分晌表压力-拉力换算表压力表（MPa）12345678910拉力（kN）3.87.611.415.21922.826.630.434.238压力表（MPa）11121314151617181920拉力（kN）41.845.649.453.25760.864.468.472.276压力表（MPa）21222324252627282930拉力（kN）79.883.687.491.29598.8102.6106.4110.2114压力表（MPa）31323334353637383940拉力（kN）117.8121.6125.4129.2133136.8140.6144.4148.2152压力表（MPa）41424344454647484950拉力（kN）155.8159.6163.4167.2171174.8178.6182.4186.2190压力表（MPa）51525354555657585960拉力（kN）193.8197.6201.4205.2209212.8216.6220.4224.2228压力表（MPa）61626364656667686970拉力（kN）231.8235.6239.4243.2247250.8254.6258.4262.2266压力表（MPa）71727374757677787980拉力（kN）269.8273.6277.4281.2285288.8292.6296.4300.2304测量毯方法操作初程序框：1）把姨锚杆尘测力剪计接本头拧敏到锚凭杆末碧端，杆再套粥上拉柄力缸挤，使碎活塞翠端向农外，砌然后舟拧紧悲螺母晚。2）上本下摇舍动手汽压泵辉手柄递，用旺力要波均匀须，不夹要用扭力过冬猛；蚀当压伟力表帐上的自读数渠达到接所要厕求的贿数据劈燕后，瞎停止送摇动害手柄畅。3）手洪压泵同必须胸摆成弯水平驴位置干工作扁，检蓝测完雕毕，译卸压浴，收刮好仪瞒器。试验嫩要求:(1拐)、锚根杆：Φ1迈6m潮m左旋餐无纵垃筋等丈强螺程纹钢守锚杆热，抗首拔力罢大于40米KN。(2右)、Φ1护8m号m左旋愈无纵封筋等迅强螺诵纹钢挖锚杆理，抗巨拔力罚大于60遍KN。(3康)、Φ2豆2m删m左旋卸无纵勉筋等独强螺峰纹钢筝锚杆剂，抗妥拔力眠大于10烫0K湾N。2.移2.滨5锚杆皱拉拔借测试俗要求⑴应每玻安装弱30特0根锅锚杆悔至少虎随机次抽样授一组绞（3已根）摆，设终计变则更或殊材料确变更思时另鼻做一膀组拉震拔力束测试丝式。⑵悉同蚀组锚份杆锚肝固力摆或拉翠拔力扯的平呆均值批，应狠大于牙或等锹于设刻计值狸。⑶浓同隆组单河根锚炭杆的耍锚固本力或舞拉拔椅力，越不得滔低于佛设计缎值的逮90灾﹪.⑷渗试弹验的哭终止零加载疫条件野：当试薯验出影现下蔑列情毒况之您一时木，即蔬可终再止加绣载：1）甚锚著杆拔子升量烧持续胖增长瓣，且牲在1散小时蜓时间培范围绍内未景出现掩稳定诸的迹质象；2）办新欧增加梳的上朋拔力绿无法学施加举，或油者施孔加后完无法怎使上草拔力宴保持括稳定史；3）解锚茂杆的足钢筋疾已被饮拔断堡，或镜者锚碌杆锚订筋被懒拔出撕。4）食验巡寿收试殃验，策累计巷加载氧量等害于或递超过涛设计刻荷载泛的2罩倍2.朽2.城6自注疗意事毕项1．嘱安装茂拉拔氏设备嫩时，忧应使谣千斤闸顶与舞锚杆范同心榜，避象免偏筐心受爪拉。2.悠加旦载应俩匀速暖，一经般以率10令KN商／m米in片的速绸率增振加。3．带如无皮特殊扁需要柔，可谎不作品破坏桑性试吨验，眼拉拔忽到设籍计拉志力即痒停止感加载凤。用中中空肤千斤行顶进贸行锚河杆拉负拔力嗽试验僵，一古般都恰要求傻做破鼠坏性乓试验桨，测技取锚塞杆的厉最大败承载候力。懒一方涉面检鼠验锚蒸杆施敏工质趋量，茂另一能方面鹅为调购整设么计参庸数提岗供依球据。4．千宝斤顶陡应固该定牢扮靠，苏并有贪必要韵的安炒全保姑护措萍施。纺特别钥是试肚验时始操作韵人员痒要避堵开锚柴杆的捞轴线谷延长驻线方量向，偶在锚薯杆的赚侧向俘并远性离锚秒杆尾貌部的甚位置朽上加滚压读荣数；珠侧位化移时樱停止蹦加压般。2.孔3弹无喘损检袋测技届术托2语.3枝.1腥无损舒检测勉技术安的原璃理在锚艇杆(锚索)外露良端激挨发应辉力波塑，应呼力波立沿锚挺杆(锚索)传播慎，传当播至宋底端忆时，贱孔底品监测姨器的喉反射扛体将尺应力忧波全氏部反卸射餐为此厚，可暴在锚额杆(锚索)底端柔安装牙孔底师监测权器，也准确表判断毁锚杆(锚索)底端聚，并剧增强遣反射唇率，轰提高涝锚杆(锚索)检测牌准确朝性。2.敲3.票2植主掌要步这骤a.动安装蜘孔底本监测混器b.末锚索贝安装柳后采射集数仅据c.想建立飘对比阴数据孔底断监测彻器（1）塞按作除业分桶区2露00蜓根梁为1泼组裕（不理足2乒00柏根园按1傻组玻计）刚，由瞎监理情人根捕据现斤场实群际情复况随絮机指暖定抽株查，拆抽查星比例夸不得浮