錨桿拉拔試驗(yàn)

1、煤礦錨桿（索）拉拔試驗(yàn)方法煤礦錨桿（索）拉拔試驗(yàn)方法吳 宇中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)二二 一 五 年 十 一 月一 五 年 十 一 月1.1錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) 錨桿拉拔試驗(yàn)屬于傳統(tǒng)的錨桿錨固質(zhì)錨桿拉拔試驗(yàn)屬于傳統(tǒng)的錨桿錨固質(zhì)量靜力法檢測(cè)。量靜力法檢測(cè)。 進(jìn)行拉拔試驗(yàn)時(shí)，將液壓千斤頂放在進(jìn)行拉拔試驗(yàn)時(shí)，將液壓千斤頂放在托板和螺母之間，擰緊螺母，施加一定托板和螺母之間，擰緊螺母，施加一定的預(yù)應(yīng)力，然后用手動(dòng)液壓泵加壓，同的預(yù)應(yīng)力，然后用手動(dòng)液壓泵加壓，同時(shí)記錄液壓表和位移計(jì)上的對(duì)應(yīng)度數(shù)，時(shí)記錄液壓表和位移計(jì)上的對(duì)應(yīng)度數(shù)，當(dāng)壓力或者位移讀數(shù)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，或當(dāng)壓力或者位移讀數(shù)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，或者當(dāng)壓

2、力計(jì)讀數(shù)下降而位移計(jì)讀數(shù)迅速者當(dāng)壓力計(jì)讀數(shù)下降而位移計(jì)讀數(shù)迅速增大時(shí)，停止加壓，測(cè)試后，可整理出增大時(shí)，停止加壓，測(cè)試后，可整理出錨桿的荷載錨桿的荷載- -位移曲線，進(jìn)而分析得出位移曲線，進(jìn)而分析得出錨桿的錨固質(zhì)量。錨桿的錨固質(zhì)量。 錨桿試驗(yàn)荷載位移曲線錨桿試驗(yàn)荷載位移曲線p基本規(guī)定基本規(guī)定 驗(yàn)收試驗(yàn)錨桿的數(shù)量應(yīng)取錨桿總數(shù)的3%，且不得少于3根。n 錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) 錨桿錨固段漿體強(qiáng)度達(dá)到15MPa或達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的時(shí)75%可進(jìn)行錨桿試驗(yàn)。加載裝置(千斤頂、油泵)的額定壓力必須大于試驗(yàn)壓力，且試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定。加荷反力裝置的承載力和剛度應(yīng)滿足最大試驗(yàn)荷載要求。計(jì)量?jī)x表(測(cè)力計(jì)、位移計(jì)

3、)等應(yīng)滿足測(cè)試要求的精度?；驹囼?yàn)和蠕變?cè)囼?yàn)錨桿數(shù)量不應(yīng)少于3根，且試驗(yàn)錨桿材料尺寸及施工工藝應(yīng)與工程錨桿相同。2.1 錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) 1.1錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) p基本試驗(yàn)基本試驗(yàn) 錨桿拉拔試驗(yàn)分為錨桿拉拔試驗(yàn)分為基本試驗(yàn)基本試驗(yàn)、驗(yàn)收試驗(yàn)驗(yàn)收試驗(yàn)和和蠕變?cè)囼?yàn)蠕變?cè)囼?yàn)。 n 錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) 基本試驗(yàn)最大的試基本試驗(yàn)最大的試驗(yàn)荷載不宜超過錨驗(yàn)荷載不宜超過錨桿桿體承載力標(biāo)準(zhǔn)桿桿體承載力標(biāo)準(zhǔn)值的值的0.90.9倍。倍。錨桿基本試驗(yàn)應(yīng)采錨桿基本試驗(yàn)應(yīng)采用循環(huán)加、卸荷載用循環(huán)加、卸荷載法，加荷等級(jí)與錨法，加荷等級(jí)與錨頭位移測(cè)讀間隔時(shí)頭位移測(cè)讀間隔時(shí)間應(yīng)按表間應(yīng)按表6.2-16.

4、2-1確確定。定。2.1 錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) 1.1錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) p基本試驗(yàn)基本試驗(yàn) 錨錨桿破壞桿破壞標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn) 后一后一級(jí)級(jí)荷荷載產(chǎn)載產(chǎn)生的生的錨頭錨頭位移增量位移增量達(dá)達(dá)到或超到或超過過前一前一級(jí)級(jí)荷荷載產(chǎn)載產(chǎn)生位移增量生位移增量的的2 2倍倍時(shí)時(shí)； 錨頭錨頭位移不位移不穩(wěn)穩(wěn)定；定； 錨錨桿桿體拉桿桿體拉斷斷。試驗(yàn)結(jié)果宜按循環(huán)荷載與對(duì)應(yīng)的錨頭位移讀數(shù)列表整理，并繪制錨桿荷試驗(yàn)結(jié)果宜按循環(huán)荷載與對(duì)應(yīng)的錨頭位移讀數(shù)列表整理，并繪制錨桿荷載載位移位移(Q-s)(Q-s)曲線，錨桿荷載曲線，錨桿荷載彈性位移彈性位移(Q-se)(Q-se)曲線和錨桿荷載曲線和錨桿荷載塑塑性位移性位移

5、(Q-sp)(Q-sp)曲線。曲線。錨桿彈性變形不應(yīng)小于自由段長(zhǎng)度變形計(jì)算值的錨桿彈性變形不應(yīng)小于自由段長(zhǎng)度變形計(jì)算值的80%80%，且不應(yīng)大于自由，且不應(yīng)大于自由段長(zhǎng)度與段長(zhǎng)度與1/21/2錨固段長(zhǎng)度之和的彈性變形計(jì)算值。錨固段長(zhǎng)度之和的彈性變形計(jì)算值。錨桿極限承載力取破壞荷載的前一級(jí)荷載，在最大試驗(yàn)荷載下未達(dá)到錨桿極限承載力取破壞荷載的前一級(jí)荷載，在最大試驗(yàn)荷載下未達(dá)到3 3規(guī)定的破壞標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，錨桿極限承載力取最大荷載。規(guī)定的破壞標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，錨桿極限承載力取最大荷載。1.1錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) p驗(yàn)收試驗(yàn)驗(yàn)收試驗(yàn) n 錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) 最大最大試驗(yàn)試驗(yàn)荷荷載應(yīng)載應(yīng)取取錨錨桿桿軸軸向受

6、拉承向受拉承載載力力設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值NuNu 錨錨桿桿驗(yàn)驗(yàn)收收試驗(yàn)試驗(yàn)加荷等加荷等級(jí)級(jí)及及錨頭錨頭位移位移測(cè)讀間測(cè)讀間隔隔時(shí)間應(yīng)時(shí)間應(yīng)符合下列符合下列規(guī)規(guī)定：定： 初始荷載宜取錨桿軸向拉力設(shè)初始荷載宜取錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值的計(jì)值的0.10.1倍；倍； 加荷等級(jí)與觀測(cè)時(shí)間宜按表加荷等級(jí)與觀測(cè)時(shí)間宜按表6.26.2-2-2規(guī)定進(jìn)行；規(guī)定進(jìn)行； 在每級(jí)加荷等級(jí)觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，在每級(jí)加荷等級(jí)觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，測(cè)讀錨頭位移不應(yīng)少于測(cè)讀錨頭位移不應(yīng)少于3 3次；次； 達(dá)到最大試驗(yàn)荷載后觀測(cè)達(dá)到最大試驗(yàn)荷載后觀測(cè)15min15min，卸荷至卸荷至0.1Nu0.1Nu并測(cè)讀錨頭位移。并測(cè)讀錨頭位移。1.1錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔

7、試驗(yàn) p驗(yàn)收試驗(yàn)驗(yàn)收試驗(yàn) n 錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) 試驗(yàn)結(jié)果宜按每級(jí)荷載對(duì)應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果宜按每級(jí)荷載對(duì)應(yīng)的錨頭位移列表整理，并繪的錨頭位移列表整理，并繪制錨桿荷載制錨桿荷載位移位移(Q-s)(Q-s)曲曲線。線。錨桿驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)錨桿驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 在最大試驗(yàn)荷載作用在最大試驗(yàn)荷載作用下，錨頭位移相對(duì)穩(wěn)定；下，錨頭位移相對(duì)穩(wěn)定； 應(yīng)符合基本試驗(yàn)第應(yīng)符合基本試驗(yàn)第5 5條規(guī)定。條規(guī)定。1.1錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) p蠕變?cè)囼?yàn)蠕變?cè)囼?yàn) n 錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) （1）錨桿蠕變?cè)囼?yàn)加荷等級(jí)與觀測(cè)時(shí)間應(yīng)滿足表6.2-3的規(guī)定，在觀測(cè)時(shí)間內(nèi)荷載應(yīng)保持恒定。（2）每級(jí)荷載按時(shí)間間隔1、2、3、4、5、10、15

8、、20、30、45、60、75、910min記錄蠕變量。（3）試驗(yàn)結(jié)果宜按每級(jí)荷載在觀測(cè)時(shí)間內(nèi)不同時(shí)段的蠕變量列表整理，并繪制蠕變量-時(shí)間對(duì)數(shù)曲線，蠕變系數(shù)可由下式計(jì)算：)lg(1212ttssKc(4) 蠕變?cè)囼?yàn)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為最后一級(jí)荷載作用下的蠕變系數(shù)小于2.0mm 2.1 錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) 1.1錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) p錨桿施工質(zhì)量檢測(cè)儀器錨桿施工質(zhì)量檢測(cè)儀器 n 錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) 對(duì)錨桿施工質(zhì)量最主要的是拉拔試驗(yàn)。 錨桿測(cè)力計(jì)是進(jìn)行拉拔試驗(yàn)和對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力的主要工具。 1 錨桿拉拔試驗(yàn)錨桿拉拔試驗(yàn) p驗(yàn)證試驗(yàn)驗(yàn)證試驗(yàn) n 錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) 預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn)

9、也有三種，分別為：預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn)也有三種，分別為：驗(yàn)證試驗(yàn)驗(yàn)證試驗(yàn)、適應(yīng)性試驗(yàn)適應(yīng)性試驗(yàn)和和驗(yàn)收試驗(yàn)驗(yàn)收試驗(yàn)。 該試驗(yàn)至少試驗(yàn)三根錨索，且最好與工作錨索在相同的地層中進(jìn)行。1 1 最大控制荷最大控制荷載載為了安全，最大試驗(yàn)荷載應(yīng)不大于錨索體材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 的80。 ptkf2 2 荷荷載與載與位移位移 每次荷載應(yīng)保持不少于1min的穩(wěn)定時(shí)間，對(duì)于峰值荷載穩(wěn)定時(shí)間應(yīng)不少于15min，且隔5min測(cè)讀一次位移。 2 錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) n 預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn)預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn) 2 錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) n錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) 對(duì)于有豐富錨固經(jīng)驗(yàn)的地層，第一循環(huán)可允許把錨索的荷載加

10、至 ptkf%60荷載增量可增加至 ptkf%102 錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) n 預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn)預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn) 3 3 荷荷載時(shí)間關(guān)載時(shí)間關(guān)系的系的觀測(cè)觀測(cè)2.2 預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn)預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn) 2 錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) n 預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn)預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn) 4 4 位移位移與時(shí)間關(guān)與時(shí)間關(guān)系的系的觀測(cè)觀測(cè) 當(dāng)排除了溫度、結(jié)構(gòu)位移、錨索體蠕變后位移任未達(dá)到穩(wěn)定值，上述試驗(yàn)應(yīng)予延長(zhǎng)，其觀測(cè)時(shí)間約7d一次，觀測(cè)期直到位移為常值或已達(dá)到30d(取兩者之小值)。 2 錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) n錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) 5 5 錨錨索體自由索體自由長(zhǎng)長(zhǎng)度度 使用材料試驗(yàn)得到的彈

11、性模量，考慮溫度、錨頭放置和其他位移的影響，利用在 區(qū)段錨索的荷載與彈性變形曲線，即可計(jì)算出顯性錨索體自由段長(zhǎng)度。 ptkf%)80%5(2 錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) n 預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn)預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn) 6 6 錨錨索索評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)通過驗(yàn)證試驗(yàn)，當(dāng)符合以下各項(xiàng)條件時(shí)，即可認(rèn)為錨索合格：(1) 顯性自由段限值計(jì)計(jì)算出的算出的顯顯性自由段性自由段長(zhǎng)長(zhǎng)度不小于度不小于設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值的的9090且不大于且不大于設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)自由段加上自由段加上1/1/2 2錨錨固段固段長(zhǎng)長(zhǎng)度之和。度之和。當(dāng)觀測(cè)的自由段長(zhǎng)度在上述限值之外時(shí)，應(yīng)進(jìn)行另外兩輪循環(huán)的加載(加載至驗(yàn)證試驗(yàn)荷載)來觀測(cè)荷載與位移關(guān)系的重復(fù)性，如果錨索

12、任處于彈性狀態(tài)，也認(rèn)為錨索合格。當(dāng)考慮了溫度，結(jié)構(gòu)移動(dòng)和錨索體蠕變后，觀測(cè)的位移速率應(yīng)不大于 e%1(初始鎖定荷載損失為1時(shí)對(duì)應(yīng)的錨索位移量)。 (2) 預(yù)應(yīng)力損失速率 當(dāng)考慮了溫度，結(jié)構(gòu)移動(dòng)和錨索松弛后，觀測(cè)的鎖定荷載損失速率應(yīng)小于1。(3) 位移速率2 錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) p適應(yīng)性試驗(yàn)適應(yīng)性試驗(yàn) n錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) 通過驗(yàn)證試驗(yàn)后的錨索在使用前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)通過驗(yàn)證試驗(yàn)后的錨索在使用前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性試驗(yàn)，以檢查錨索在特定現(xiàn)場(chǎng)條件下的適適應(yīng)性試驗(yàn)，以檢查錨索在特定現(xiàn)場(chǎng)條件下的適應(yīng)性。試驗(yàn)錨索一般不少于應(yīng)性。試驗(yàn)錨索一般不少于3 3根。根。 1 1 荷荷載載取取值值2 2 荷荷載載

13、增量增量與與位移位移對(duì)于單根張拉的分散型對(duì)于單根張拉的分散型錨索，在錨索，在5min5min和和15min15min的時(shí)間間隔內(nèi)一般不易的時(shí)間間隔內(nèi)一般不易讀到其位移的整體變化，讀到其位移的整體變化，因此應(yīng)監(jiān)測(cè)荷載的波動(dòng)因此應(yīng)監(jiān)測(cè)荷載的波動(dòng)情況。情況。臨時(shí)錨索臨時(shí)錨索 永久錨索永久錨索適應(yīng)性試驗(yàn)采用的荷載增量和時(shí)間間隔適應(yīng)性試驗(yàn)采用的荷載增量和時(shí)間間隔2 錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) p適應(yīng)性試驗(yàn)適應(yīng)性試驗(yàn) 3 3 荷載合格的判定方法荷載合格的判定方法 若考慮溫度變化、錨固結(jié)構(gòu)位移后，驗(yàn)證荷載在15min內(nèi)降低不超過5%，可以認(rèn)為錨索合格，若觀測(cè)的荷載有較大的損失，則應(yīng)對(duì)錨索進(jìn)行另外兩輪的加載循環(huán)

14、且觀測(cè)其性能，如果在后兩輪的加載循環(huán)時(shí)荷載的損失均未超過5，也可認(rèn)為錨索合格。 4 4 位移蠕變合格判定位移蠕變合格判定可用千斤頂維持荷載可用千斤頂維持荷載15min15min后，記錄錨頭的位移，若蠕變不超過后，記錄錨頭的位移，若蠕變不超過 ，認(rèn)為錨索合格，否則，按上一條規(guī)定做進(jìn)一步試驗(yàn)。，認(rèn)為錨索合格，否則，按上一條規(guī)定做進(jìn)一步試驗(yàn)。2.2 預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn)預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn) 2 錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) p適應(yīng)性試驗(yàn)適應(yīng)性試驗(yàn) 5 5 鎖鎖定荷定荷載載的的觀測(cè)時(shí)間觀測(cè)時(shí)間2 錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) p適應(yīng)性試驗(yàn)適應(yīng)性試驗(yàn) 6 6 鎖鎖定荷定荷載載下的位移下的位移與時(shí)間與時(shí)間7 7 顯顯

15、性自由段性自由段長(zhǎng)長(zhǎng)度度8 8 錨錨索的索的評(píng)評(píng)價(jià)價(jià) 按驗(yàn)證試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法，評(píng)價(jià)錨索。2 錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) p驗(yàn)收試驗(yàn)驗(yàn)收試驗(yàn) n 預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn)預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn) 檢查數(shù)量一般為錨索數(shù)量的5%5%10%10%。 1 驗(yàn)證荷載取值2 荷載增量與進(jìn)時(shí)間隔的確定2 錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) p驗(yàn)收試驗(yàn)驗(yàn)收試驗(yàn) 使用相對(duì)精度為0.5%的精確量測(cè)設(shè)備，可在5min、15min、50min時(shí)觀測(cè)鎖定荷載。3 驗(yàn)證荷載的觀測(cè)時(shí)間驗(yàn)證荷載的觀測(cè)時(shí)間與現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性試驗(yàn)相同。4 位移合格判定與現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性試驗(yàn)相同。5 按荷載判定錨 索合格的標(biāo)準(zhǔn)2 錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) p驗(yàn)收試驗(yàn)驗(yàn)收試驗(yàn) n 預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn)預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn) 7 顯性自由段長(zhǎng)度6 按位移錨索合格的標(biāo)準(zhǔn)2 錨索拉拔試驗(yàn)錨索拉拔試驗(yàn) p驗(yàn)收試驗(yàn)驗(yàn)收試驗(yàn) n 預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn)預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗(yàn) 通過試驗(yàn)的錨索，只要符合以下條件之一，即可通過試驗(yàn)的錨索，只要符合以下條件之一，即可認(rèn)為錨索合格：認(rèn)為錨索合格：(1)(1)位移或荷載讀數(shù)次數(shù)合格，顯性自由段合格。位移或荷載讀數(shù)次數(shù)合格，顯性自由段合格。荷載取值符合要求，