錨索試驗總結(jié)

1、海西高速公路網(wǎng)廈沙線三明段預(yù)應(yīng)力錨索總結(jié)報告預(yù)應(yīng)力錨索基本試驗總結(jié)報告一、 工程概況-，該坡高約33.8米,為類土質(zhì)邊坡,上部坡積粉質(zhì)黏土,厚度約6米左右；其下為全風(fēng)化大理巖，厚度約17米；強(qiáng)風(fēng)化大理巖，厚度約為18米。該邊坡屬丘陵地貌，山坡較陡，未揭露地下水。為保證邊坡穩(wěn)定，因此綜合考慮采用拱形骨架防護(hù)結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨索加固方案。該坡分四級防護(hù),中間設(shè)2m平臺,由下而上坡率和防護(hù)措施為:第一級1：1.0, 預(yù)應(yīng)力錨索框架內(nèi)噴播植草和拱形骨架植草護(hù)坡； 第二級1：1.0, 拱形骨架植草防護(hù)； 第三級1：1.0, 預(yù)應(yīng)力錨索框架和拱形骨架植草交錯布置; 第四級1：1.25,拱形骨架植草防護(hù).兩側(cè)坡率

2、按實際地形情況做適當(dāng)調(diào)整。該坡試驗孔三個，錨索長度均為28米，錨固段均為8米。二、基本試驗?zāi)康呐c依據(jù)1、基本試驗?zāi)康幕驹囼灥哪康脑谟隍炞C設(shè)計采用的工作錨索的性能各組成部分的綜合性能、錨固地層設(shè)計參數(shù)及合理性、同時考慮有關(guān)錨索體在搬運、儲存、安裝和施工過程中抗物理破壞的能力。(1) 確定該邊坡地層中錨索的極限承載力和安全系數(shù);(2) 揭示在該地層條件下影響錨索錨固力的各種影響因素及其影響程度;(3) 檢驗錨索工程的施工工藝;(4) 校核設(shè)計參數(shù),為高邊坡錨固工程的動態(tài)設(shè)計提供有關(guān)參數(shù),確保錨固工程的安全、經(jīng)濟(jì)、合理。2、試驗依據(jù)(1)、錨桿噴射砼支護(hù)技術(shù)規(guī)程(GB50086-2001)(2)、

3、巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程(CECS22:2005)(3)、公路路基設(shè)計規(guī)范(JTG D302004)(4)、公路路基施工技術(shù)規(guī)范 (JTJ 03395)(5)、高邊坡錨索設(shè)計文件及相關(guān)通知。三、錨索試驗方案與計算1、試驗方案本合同段錨索設(shè)計為壓力分散型，每束6根15.24無粘結(jié)鋼絞線，分三個單元布置，設(shè)計拉力為700750KN，超張拉荷載為770 KN。錨索張拉分為三個步驟：(1) 進(jìn)行整體預(yù)張拉，拉力為10%設(shè)計值（即70KN），以消除錨索非彈性變形； (2) 分步進(jìn)行差異荷載補償張拉；(3) 對錨索進(jìn)行整體分級張拉。(4) 試驗設(shè)備：本次試驗-千斤頂，型號YCW100，壓力表為上海晨儀儀表有

4、限公司制造，器具編號0112-1，型號規(guī)格（060）MPa，其校準(zhǔn)方程y=0.0526x，其中: x為千斤頂拉力(KN)，y為油表讀數(shù)。具體詳見標(biāo)定證書。測量錨索位移量采用游標(biāo)卡尺。（5）依據(jù)試驗張拉設(shè)備標(biāo)定的回歸方程: y=0.0526x， 及表01(詳見巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程)，編制循環(huán)加卸荷等級與位移觀測間隔時間表、荷載與油表讀數(shù)關(guān)系表，明確張拉順序。表01 錨索基本試驗加荷等級與觀測時間加荷標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)加荷等級(Afptk%)加載數(shù)最大加載量卸載初始荷載10%第一循環(huán)10%30%10%第二循環(huán)10%20%30%40%30%20%10%第三循環(huán)10%30%40%50%40%30%10%第四循

5、環(huán)10%30%50%60%50%30%10%第五循環(huán)10%30%50%70%50%30%10%第六循環(huán)10%30%60%80%60%30%10%觀測時間(min)55510555具體加荷等級與觀測時間表加荷標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)加荷等級加載數(shù)最大加載量卸載初始荷載10%(70)第一循環(huán)10%(70)30%(210)10%(70)第二循環(huán)10%(70)20%(140)30%(210)40%(240)30%(210)20%(140)10%(70)第三循環(huán)10%(70)30%(210)40%24050%(350)40%(240)30%(210)10%(70)第四循環(huán)10%(70)30%(210)50%(350)6

6、0%(420)50%(350)30%(210)10%(70)第五循環(huán)10%(70)30%(210)50%(350)70%(490)50%(350)30%(210)10%(70)第六循環(huán)10%(70)30%(210)60%(420)80%(560)60%(420)30%(210)10%(70)觀測時間(min)55510555施加應(yīng)力與壓力表讀數(shù)對應(yīng)數(shù)值表百分值(1562.4%)施加應(yīng)力X（KN）壓力表讀數(shù)y=0.0526XMP設(shè)計錨固力70036.8210%703.68220%1407.36430%21011.04640%28014.72850%35018.4160%42022.09270%4

7、9025.77480%56029.45690%63033.138100%70036.82110%77040.502（6）在試驗過程中出現(xiàn)下列現(xiàn)象其中之一即視為錨固體破壞： 后一級荷載產(chǎn)生的錨頭位移增量達(dá)到或超過前一級荷載產(chǎn)生位移量增量的兩倍； 錨頭位移不收斂； 錨頭總位移量超過設(shè)計允許位移量。2、荷載計算(1)差異伸長量計算因破壞荷載未知，故計算差異伸長量采用超張拉設(shè)計荷載770KN進(jìn)行計算。按平均分配法計每根鋼絞線拉力為770/6=128.3KN。根據(jù)設(shè)計文件，錨索張拉采用差異分步張拉，根據(jù)試驗孔的錨索長度不同，分別計算差異伸長量，鋼絞線伸長量L（mm）按以下公式計算：L =，式中：P預(yù)應(yīng)力

8、筋的平均張拉力（取128.3KN）；L預(yù)應(yīng)力筋的長度（mm）；E預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（取1.95105MPa,從試驗報告取平均值所得）；A預(yù)應(yīng)力筋的截面積（取140mm2）。(2)差異荷載計算 P1 =EA（L1-2/L1）2 a: SY1錨索:已知：E=1.95105MP； A=140 mm2 錨索長L1=28m，L2=24m （錨固長度為8米）補償張拉力P=700*1.1/6=128.3KNL1=P*L1/EA=0.1316m，L2=P*L2/EA=0.1128mL1-2=L1-L2=0.0188mP1=EA*L1-2*2/ L1=36.66KNb: SY2錨索:已知：E=1.95105MP

9、； A=140 mm2 錨索長L1=28m，L2=24m （錨固長度為8米）補償張拉力P=700*1.1/6=128.3KNL1=P*L1/EA=0.1316m，L2=P*L2/EA=0.1128mL1-2=L1-L2=0.0188mP1=EA*L1-2*2/ L1=36.66KNc: SY3錨索:已知：E=1.95105MP； A=140 mm2 錨索長L1=28m，L2=24m （錨固長度為8米）補償張拉力P=700*1.1/6=128.3KNL1=P*L1/EA=0.1316m，L2=P*L2/EA=0.1128mL1-2=L1-L2=0.0188mP1=EA*L1-2*2/ L1=36

10、.66KN（2）SY1、SY2、SY3各單元補償荷載及各錨索初始荷載列于下表 表02 各單元補償荷載及各錨索初始荷載表序號錨孔深度錨固段長度第一次補償值(P1)初始荷載備注SY128m8m36.66KN70KNSY228m8m36.66KN70KNSY328m8m36.66KN70KN四、錨索張拉順序要求每個循環(huán)張拉至最高一級時，穩(wěn)壓10min，其他各級穩(wěn)壓5min。 先張拉第一單元至P1。 再加上第二單元張拉至初始荷載70KN接著張拉第一個循環(huán)至30%AFPTK=210KN穩(wěn)壓10min，接著卸載至10%AFPTK=70KN。 然后再接著張拉第二循環(huán)、第三循環(huán)、第四循環(huán)等等，直到壓力表讀數(shù)不

11、升高，油缸不收斂，證明錨索已破壞，然后開始卸載至0，測出其位移量，至此張拉結(jié)束。五、錨索張拉讀數(shù)記錄及記錄表錨索張拉試驗依據(jù)表( 循環(huán)加卸荷載等級與位移觀測表)實施，每次加荷后至少觀測5min，在觀測時間內(nèi)，測讀錨頭位移不少于3 次。錨頭位移量不大于0.1mm 時，可施加下一級荷載否則需延長觀測時間，直至錨頭位移量2 小時小于2.0mm 時，可施加下一級荷載，同時分別記錄每級荷載對應(yīng)錨索的伸長量，繪制荷載位移（QS）曲線。錨索張拉時，采用下表進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)紀(jì)錄：錨索編號: 試驗類別: 基本試驗 錨固段長度: 米加荷等級施加油表觀測錨頭位移數(shù)（mm）錨墩位移數(shù)（mm）備注應(yīng)力讀數(shù)時間(記錄3次)(

12、記錄3次)（KN）（MPa）（min）123123預(yù)張拉10%初始荷載P110%第一循環(huán)30%10%第二循環(huán)30%40%30%10%第三循環(huán)30%40%50%40%30%10%第四循環(huán)30%50%60%50%30%10%第五循環(huán)30%60%70%60%30%10%第六循環(huán)30%60%80%60%30%10%破壞六、張拉施工注意事項1、計算錨索各級張拉力對應(yīng)的張拉千斤頂油壓表讀數(shù)。預(yù)應(yīng)力錨索張拉施工使用的檢測加荷設(shè)備張拉千斤頂（測力計、計時表等）在使用前應(yīng)經(jīng)計量檢測單位進(jìn)行校驗標(biāo)定，并在標(biāo)定合格后的有效期內(nèi)使用，同時應(yīng)滿足設(shè)計要求的精度。錨索使用張拉千斤頂?shù)念~定壓力必須大于試驗壓力。2、在每級加

13、荷等級觀測時間內(nèi)，錨頭移量不大于0.1mm時，可施加下一級荷載；否則需延長觀測時間，直至錨頭位移增量2.0h小于2.0mm時，方可施加下一級荷載。3、錨索試驗中出現(xiàn)下列情況之一時可視為破壞，應(yīng)終止加載：錨頭位移不收斂，錨固體從巖土層中拔出或錨索從錨固體中拔出；錨頭總位移量超過設(shè)計允許位移值；后一級荷載產(chǎn)生的錨頭位移增量超過前一級荷載產(chǎn)生位移增量的2倍；錨索材料拉斷。4、整理試驗報告，并繪制荷載一位移（Q-S）曲線。七、試驗錨孔的現(xiàn)場施工情況我部于2014年 12月21日對該三個試驗錨索進(jìn)行了壓漿施工，于2015年1月21日對該三個試驗錨索進(jìn)行了張拉基本試驗。1、試驗錨孔的放樣及定位按照監(jiān)理現(xiàn)場

14、確定的預(yù)應(yīng)錨索框架3個基本試驗孔位置，SY1孔深鉆進(jìn)28米，錨固長度為8m；SY2孔深鉆進(jìn)28米，錨固長度為8m；SY3孔深鉆進(jìn)28米，錨固長度為8m。 按照設(shè)計文件及相關(guān)規(guī)范，三個試驗孔SY1，SY2、SY3的孔軸線傾角均為200。2、試驗錨孔的施工（1）在指定的基本試驗孔位置進(jìn)行搭設(shè)平臺、鉆機(jī)就位，接通風(fēng)管、電路，然后采用干鉆法進(jìn)行鉆孔并記錄詳細(xì)的地質(zhì)資料。鉆孔直徑150mm，鉆孔所用的鉆桿統(tǒng)一規(guī)格，按錨索設(shè)計長度將鉆孔所需鉆桿數(shù)好，放整齊，做到鉆桿用完孔深恰好到位。為避免孔底殘渣影響試驗，均比設(shè)計孔深度多0.2米。并在鉆孔完成后，反復(fù)回鉆35 次，用高壓風(fēng)清孔，確?？椎谉o殘渣，并保證注漿

15、時水泥漿與孔壁的粘結(jié)。鉆孔過程中，未遇到特殊情況，順利完成。實際孔位和設(shè)計孔位誤差控制在10cm以內(nèi)。（2）錨索采用15.24mm 的高強(qiáng)低松弛無粘結(jié)鋼絞線，強(qiáng)度等級1860MPa。錨索分三個單元，每單元由兩根等長無粘結(jié)鋼絞線組成；內(nèi)錨由鋼質(zhì)承載體組成。鋼絞線通過特制的擠壓簧和擠壓套，利用擠壓器將擠壓套冷加工固定在錨索的端頭，承載體采用45鋼加工制作，其厚度不小于cm。錨索制作時，嚴(yán)格按照設(shè)計要求：每根鋼絞線順直，不扭不交叉，排列整齊，每個單元對稱布置。鋼絞線采用機(jī)械切割，錨固段每1.5米設(shè)置一個架線環(huán)，注漿管穿在錨索中間，綁扎固定直至最前端位置。錨索安裝時，嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)規(guī)范，使每根錨索順利安

16、裝到位。錨索安裝完成后，在每個單元錨索標(biāo)上明顯標(biāo)記，保證壓力分散型錨索荷載的施壓。（3）錨索注漿采用P042.5 普通硅酸鹽水泥，水灰比宜為0.40.6，灰砂比宜為0.81.5，注漿采用孔底返漿方式，注漿壓力為2MPa左右，施工時做好了詳細(xì)注漿施工記錄。（4）錨索試驗錨墩是為基本試驗提供反力的裝置，在施工過程中嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，確保錨墩具有足夠的強(qiáng)度，按設(shè)計要求配比澆制。經(jīng)基本試驗使用證明，錨墩質(zhì)量好，能夠滿足試驗要求。（5）試驗前對錨墩、錨索伸出段進(jìn)行了詳細(xì)的檢查：錨墊板與錨索垂直，錨索長短單元做好記號，千斤頂與錨索平行。（6）錨索試驗過程中，均未遇到特殊情況，錨索張拉試驗順利。所有試驗錨索破壞原

17、因均為錨固體被拉動，位移不收斂。八、 試驗結(jié)果分析及結(jié)論1、 試驗結(jié)果分析（1）試驗情況簡述：試驗孔SY1：該試驗孔總長28m，錨固段為8m，試驗時張拉至(第一循環(huán)后)350KN（油表讀數(shù)18.4）時，千斤頂伸長至110mm，錨頭位移急劇增加，而油表讀數(shù)不增加，產(chǎn)生位移不收斂的現(xiàn)象，原因是錨固體被拉動所致。試驗孔SY2：該試驗孔總長28m，錨固段為8m，試驗時張拉至(第三循環(huán)后)490KN（油表讀數(shù)25.77）時，千斤頂伸長至140mm，錨頭位移急劇增加，而油表讀數(shù)不增加，產(chǎn)生位移不收斂的現(xiàn)象，原因是錨固體被拉動所致。試驗孔SY3：該試驗孔總長21m，錨固段為8m，試驗時張拉至(第五循環(huán)后)6

18、30KN（油表讀數(shù)33.14）時，千斤頂伸長至170mm，錨頭位移急劇增加，而油表讀數(shù)不增加，產(chǎn)生位移不收斂的現(xiàn)象，原因是錨固體被拉動所致。（2）讀數(shù)記錄：循環(huán)加卸荷載等級與位移觀測表實施，每次加荷后至少觀測5min，在觀測時間內(nèi)，測讀錨頭位移不少于3 次。錨頭位移量不大于0.2mm 時，可施加下一級荷載否則需延長觀測時間，直至錨頭位移量2 小時小于2.0mm 時，可施加下一級荷載，同時分別記錄每級荷載對應(yīng)錨索的伸長量，繪制荷載位移（QS）曲線。各錨索現(xiàn)場張拉結(jié)果讀數(shù)見試驗記錄表。Z1K126+276Z1K126+366邊坡基本試驗結(jié)果統(tǒng)計表試驗孔編號錨孔長度（m）錨固段長度（m）錨孔孔徑（mm）破壞情況試驗位移伸長量（mm）破壞荷載（KN）極限荷載（KN）設(shè)計荷載（KN）粘結(jié)強(qiáng)度（KN/m2）相應(yīng)工程孔安全系數(shù)設(shè)計值類比荷載(KN)類比荷載安全系數(shù)SY1288150位移不收斂110350332.570088.240.48128.32.59SY2288150位移不收斂140490465.5700123.540.67128