錨索試驗孔試驗報告GAI2

1、K172+370K172+590右側邊坡預應力錨索試驗墩 錨 索 試 驗 成 果 報 告編制： 審核： 審批： 2015年6月10日 K172+370K172+590段右邊坡預應力錨索試驗孔基本試驗報告1、工程概況及設計方案K172+370K172+590右側，該邊坡高約50米，為類土質邊坡：上部為坡積粘土，厚度約2米；其下為殘積砂質粘性土，厚度約3米；全風化花崗巖，厚度約為16米；砂土狀強風化花崗巖，厚度約為24米；下伏碎塊狀強分化花崗巖。該邊坡不利結構面發(fā)育210°41°，綜合考慮適當放坡處理。該邊坡錨固工程為：在第三階邊坡（1：1.251：1.0）布置預應力錨索框架梁

2、9片，預應力錨索孔徑為130mm，4束鋼絞線錨索，框架寬8m高12.049m，設4孔錨索，上排3-S-13-S-18、下排3-X-13-X-18長度均為24m，錨固段長12m，設計拉力500KN，框架內液壓噴播植草灌。第二階邊坡（1：1.251：1.0）布置預應力錨索框架梁8片，預應力錨索孔徑為130mm，4束鋼絞線錨索，框架寬8m高12.049m，設4孔錨索，上排2-S-12-S-16長度為24m，錨固段長12m。下排2-X-12-X-16長度為22m，錨固段長12m設計拉力500KN，框架內液壓噴播植草灌及拱型骨架植草灌交錯布置。該坡在第二級設置2個試驗孔SY1、SY2，第三級設置1個試驗

3、孔SY3，三個試驗孔長度分別為8、13、21米，錨固段長度為3、5、8米。 2 、基本試驗目的和依據（1） 基本試驗目的在錨索施工前，應根據錨固底層、錨固噸位，按照設計要求進行錨索基本試驗，即抗拉拔破壞試驗?；驹囼灥哪康脑谟冢?) 確定該邊坡地層中錨索的極限承載力和安全系數；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) 校核設計參數，為高邊坡錨固工程的動態(tài)設計提供有關參數，確保錨固工程的安全、經濟、合理。（2） 試驗依據1） 錨桿噴射砼支護技術規(guī)程（GB20086-2001）2） 巖土錨桿（索）技術規(guī)程（CECS220:2005）3） 公

4、路路基設計規(guī)范(JTG D30-2004)4） 公路路基施工技術規(guī)范（JTJ033-95）5） 兩階段施工圖設計及相關通知。3、 基本試驗方案本合同段錨索設計為壓力分散型，每束4根15.2無粘結鋼絞線，分兩個單元布置，設計鎖定荷載為500KN。錨索張拉分為三個步驟：(1) 進行整體預張拉，拉力為10%設計值（即50KN），以消除錨索非彈性變形； (2) 分步進行差異荷載補償張拉；(3) 對錨索進行整體分級張拉。(4) 試驗設備：本次試驗采用開封泰利預應力設備有限公司生產的千斤頂，型號YDC1100，壓力表號2015-10-261，其校準方程Y=0.27+0.04815X，其中: x為試驗力(K

5、N)，y為油表讀數。具體詳見標定證書。測量錨索位移量采用游標卡尺。（5）依據試驗張拉設備標定的回歸方程: Y=0.27+0.04815X， 及表01(詳見巖土錨桿（索）技術規(guī)程)，編制循環(huán)加卸荷等級與位移觀測間隔時間表、荷載與油表讀數關系表，明確張拉順序,其中A·fptk= 140×4×1860÷1000=1041.6KN.表01 錨索基本試驗加荷等級與觀測時間加荷標準循環(huán)加荷等級(A·fptk%)加載數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%

6、30%10%第四循環(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準循環(huán)加荷等級（A·fptk%=1041.64KN%）加載數最大加載量卸載初始荷載10%(104.16)第一循環(huán)10%(104.16)30%(312.48)10%(104.16)第二循環(huán)10%(104.16)20%(208.32)30%(312.48)40%(416.64)30%(312.48)20%(208.32)10%(104.16)第三循環(huán)10%(104.

7、16)30%(312.48)40%(416.64)50%(520.8)40%(416.64)30%(312.48)10%(104.16)第四循環(huán)10%(104.16)30%(312.48)50%(520.8)60%(624.96)50%(520.8)30%(312.48)10%(104.16)第五循環(huán)10%(104.16)30%(312.48)50%(520.8)70%(729.12)50%(520.8)30%(312.48)10%(104.16)第六循環(huán)10%(104.16)30%(312.48)60%(624.96)80%(833.28)60%(624.96)30%(312.48)10%(

8、104.16)觀測時間(min)55510555施加應力與壓力表讀數對應數值表百分值施加應力X（KN）壓力表讀數Y=0.27+0.04815X補償值522.810%104.165.3 20%208.3210.3 30%312.4815.3 40%416.6420.3 50%520.825.3 60%624.9630.4 70%729.1235.4 80%833.2840.4 90%937.4445.4 100%1041.650.4 （6）在試驗過程中出現下列現象其中之一即視為錨固體破壞： 后一級荷載產生的錨頭位移增量達到或超過前一級荷載產生位移量增量的兩倍； 錨頭位移不收斂； 錨頭總位移量超過

9、設計允許位移量。4、 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計荷載550KN進行計算。按平均分配法計每根鋼絞線拉力為550/4=137.5KN。根據設計文件，錨索張拉采用差異分步張拉，根據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預應力筋的平均張拉力（取137.5KN）；L預應力筋的長度（mm）；E預應力筋的彈性模量（取1.897×105MPa,從試驗報告取平均值所得）；A預應力筋的截面積（取140mm2）。(2)差異荷載計算 P1 =E·A·（L1-2/L1）·2

10、a: SY1錨索:已知：E=1.897×105MP； A=140 mm2 錨索長L1=8m，L2=6.5m （錨固長度為3米）補償張拉力P=500*1.1/4=137.5KNL1=P*L1/EA=0.0414m，L2=P*L2/EA=0.0337mL1-2=L1-L2=0.0077mP1=EA*L1-2*2/ L1= =51.1KN（2.7MPa）b: SY2錨索:錨索長L1=13m，L2=10.5m （錨固長度為5米）補償張拉力P=500*1.1/4=137.5KNL1=P*L1/EA=0.0673m，L2=P*L2/EA=0.0544mL1-2=L1-L2=0.0129mP1=E

11、A*L1-2*2/ L1= =52.7KN（2.8MPa）c: SY3錨索:錨索長L1=21m，L2=17m （錨固長度為8米）補償張拉力P=500*1.1/4=137.5KNL1=P*L1/EA=0.1087m，L2=P*L2/EA=0.0880mL1-2=L1-L2=0.0207mP1=EA*L1-2*2/ L1= =52.3KN（2.8MPa）（3）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SY18m3m51.1KN104.16KNSY213m5m52.7KN104.16KN

12、SY321m8m52.3KN104.16KN5、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104.16KN接著張拉第一個循環(huán)至30%AFPTK=312.48KN穩(wěn)壓10min，接著卸載至10%AFPTK=104.16KN。 然后再接著張拉第二循環(huán)、第三循環(huán)、第四循環(huán)等等，直到壓力表讀數不升高，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，至此張拉結束。6、錨索張拉讀數記錄及記錄表錨索張拉試驗依據表( 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，測讀錨頭位移

13、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，采用下表進行現場數據紀錄：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（mm）錨墩位移數（mm）備注應力讀數時間(記錄3次)(記錄3次)（KN）（MPa）（min）123123預張拉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%

14、第五循環(huán)30%60%70%60%30%10%第六循環(huán)30%60%80%60%30%10%破壞7、張拉施工注意事項（1）、計算錨索各級張拉力對應的張拉千斤頂油壓表讀數。預應力錨索張拉施工使用的檢測加荷設備張拉千斤頂（測力計、計時表等）在使用前應經計量檢測單位進行校驗標定，并在標定合格后的有效期內使用，同時應滿足設計要求的精度。錨索使用張拉千斤頂的額定壓力必須大于試驗壓力。（2）、在每級加荷等級觀測時間內，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）、錨索試驗中出現下列情況之一時可視為破壞，應終止加載：錨頭位

15、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計允許位移值；后一級荷載產生的錨頭位移增量超過前一級荷載產生位移增量的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。8、試驗錨孔的現場施工情況我部于2015年 5月10日對該三個試驗錨索進行了壓漿施工，5月15澆筑C25混凝土試驗錨墩，于6月8日對該三個試驗錨索進行了張拉基本試驗。（1）、試驗錨孔的放樣及定位按照監(jiān)理現場確定的預應錨索框架3個基本試驗孔位置，SY1孔深鉆進8米，錨固長度為3m；SY2孔深鉆進13米，錨固長度為5m；SY3孔深鉆進21米，錨固長度為8m。 按照設計文件及相關規(guī)范，三個

16、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行搭設平臺、鉆機就位，接通風管、電路，然后采用干鉆法進行鉆孔并記錄詳細的地質資料。鉆孔直徑130mm，鉆孔所用的鉆桿統(tǒng)一規(guī)格，按錨索設計長度將鉆孔所需鉆桿數好，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，均比設計孔深度多0.2米。并在鉆孔完成后，反復回鉆35 次，用高壓風清孔，確?？椎谉o殘渣，并保證注漿時水泥漿與孔壁的粘結。鉆孔過程中，未遇到特殊情況，順利完成。實際孔位和設計孔位誤差控制在±10cm以內。2）錨索采用15.2mm 的高強低松弛無粘結鋼絞線，強度等級186

17、0MPa。錨索分兩個單元，每單元由兩根等長無粘結鋼絞線組成；內錨由鋼質承載體組成。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，嚴格按照設計要求：每根鋼絞線順直，不扭不交叉，排列整齊，每個單元對稱布置。鋼絞線采用機械切割，錨固段每1.5米設置一個架線環(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，嚴格執(zhí)行技術規(guī)范，使每根錨索順利安裝到位。錨索安裝完成后，在每個單元錨索標上明顯標記，保證壓力分散型錨索荷載的施壓。3）錨索注漿采用P052.5 普通硅酸鹽水泥，水灰比控制在0.4-0.5，注漿采用孔底返漿

18、方式，注漿壓力為2MPa左右，施工時做好了詳細注漿施工記錄。4）錨索試驗錨墩是為基本試驗提供反力的裝置，在施工過程中嚴把質量關，確保錨墩具有足夠的強度，按設計要求配比澆制。經基本試驗使用證明，錨墩質量好，能夠滿足試驗要求。5）試驗前對錨墩、錨索伸出段進行了詳細的檢查：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因均為錨固體被拉動，位移不收斂。9、試驗結果分析（1）試驗情況簡述：試驗孔SY1：該試驗孔總長8m，錨固段為3m，試驗時張拉至(第一循環(huán)后)312.48KN（油表讀數15.3）時，千斤頂伸長至28.5

19、mm，錨頭位移急劇增加，而油表讀數不增加，產生位移不收斂的現象，原因是錨固體被拉動所致。試驗孔SY2：該試驗孔總長13m，錨固段為5m，試驗時張拉至(第三循環(huán)后)520.8KN（油表讀數25.3）時，千斤頂伸長至71.3mm，錨頭位移急劇增加，而油表讀數不增加，產生位移不收斂的現象，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)648KN（油表讀數31.47）時，千斤頂伸長至137.7mm，錨頭位移急劇增加，而油表讀數不增加，產生位移不收斂的現象，原因是錨固體被拉動所致。（2）讀數記錄：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5m

20、in，在觀測時間內，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錨索的伸長量，繪制荷載位移（QS）曲線。各錨索現場張拉結果讀數見試驗記錄表。K172+370K172+590右側邊坡基本試驗結果統(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）設計荷載（KN）粘結強度（KN/m2）相應工程孔安全系數設計值類比荷載(KN)類比荷載安全系數SY183130位移不收斂28.5312.48296.8500242.40.601252.37SY2135130位移不收斂71.3520.8484.7500237.40.992082.50SY3218130位移不收斂137.7648615.