錨索試驗(yàn)孔試驗(yàn)報(bào)告GAI2

1、K172+370K172+590右側(cè)邊坡預(yù)應(yīng)力錨索試驗(yàn)墩 錨 索 試 驗(yàn) 成 果 報(bào) 告編制： 審核： 審批： 2015年6月10日 K172+370K172+590段右邊坡預(yù)應(yīng)力錨索試驗(yàn)孔基本試驗(yàn)報(bào)告1、工程概況及設(shè)計(jì)方案K172+370K172+590右側(cè)，該邊坡高約50米，為類土質(zhì)邊坡：上部為坡積粘土，厚度約2米；其下為殘積砂質(zhì)粘性土，厚度約3米；全風(fēng)化花崗巖，厚度約為16米；砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，厚度約為24米；下伏碎塊狀強(qiáng)分化花崗巖。該邊坡不利結(jié)構(gòu)面發(fā)育210°41°，綜合考慮適當(dāng)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(yù)應(yīng)力錨索框架梁

2、9片，預(yù)應(yīng)力錨索孔徑為130mm，4束鋼絞線錨索，框架寬8m高12.049m，設(shè)4孔錨索，上排3-S-13-S-18、下排3-X-13-X-18長(zhǎng)度均為24m，錨固段長(zhǎng)12m，設(shè)計(jì)拉力500KN，框架內(nèi)液壓噴播植草灌。第二階邊坡（1：1.251：1.0）布置預(yù)應(yīng)力錨索框架梁8片，預(yù)應(yīng)力錨索孔徑為130mm，4束鋼絞線錨索，框架寬8m高12.049m，設(shè)4孔錨索，上排2-S-12-S-16長(zhǎng)度為24m，錨固段長(zhǎng)12m。下排2-X-12-X-16長(zhǎng)度為22m，錨固段長(zhǎng)12m設(shè)計(jì)拉力500KN，框架內(nèi)液壓噴播植草灌及拱型骨架植草灌交錯(cuò)布置。該坡在第二級(jí)設(shè)置2個(gè)試驗(yàn)孔SY1、SY2，第三級(jí)設(shè)置1個(gè)試驗(yàn)

3、孔SY3，三個(gè)試驗(yàn)孔長(zhǎng)度分別為8、13、21米，錨固段長(zhǎng)度為3、5、8米。 2 、基本試驗(yàn)?zāi)康暮鸵罁?jù)（1） 基本試驗(yàn)?zāi)康脑阱^索施工前，應(yīng)根據(jù)錨固底層、錨固噸位，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行錨索基本試驗(yàn)，即抗拉拔破壞試驗(yàn)?；驹囼?yàn)的目的在于：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(yàn)錨索工程的施工工藝4) 校核設(shè)計(jì)參數(shù)，為高邊坡錨固工程的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)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(yàn)依據(jù)1） 錨桿噴射砼支護(hù)技術(shù)規(guī)程（GB20086-2001）2） 巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程（CECS220:2005）3） 公

4、路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D30-2004)4） 公路路基施工技術(shù)規(guī)范（JTJ033-95）5） 兩階段施工圖設(shè)計(jì)及相關(guān)通知。3、 基本試驗(yàn)方案本合同段錨索設(shè)計(jì)為壓力分散型，每束4根15.2無(wú)粘結(jié)鋼絞線，分兩個(gè)單元布置，設(shè)計(jì)鎖定荷載為500KN。錨索張拉分為三個(gè)步驟：(1) 進(jìn)行整體預(yù)張拉，拉力為10%設(shè)計(jì)值（即50KN），以消除錨索非彈性變形； (2) 分步進(jìn)行差異荷載補(bǔ)償張拉；(3) 對(duì)錨索進(jìn)行整體分級(jí)張拉。(4) 試驗(yàn)設(shè)備：本次試驗(yàn)采用開(kāi)封泰利預(yù)應(yīng)力設(shè)備有限公司生產(chǎn)的千斤頂，型號(hào)YDC1100，壓力表號(hào)2015-10-261，其校準(zhǔn)方程Y=0.27+0.04815X，其中: x為試驗(yàn)力(K

5、N)，y為油表讀數(shù)。具體詳見(jiàn)標(biāo)定證書(shū)。測(cè)量錨索位移量采用游標(biāo)卡尺。（5）依據(jù)試驗(yàn)張拉設(shè)備標(biāo)定的回歸方程: Y=0.27+0.04815X， 及表01(詳見(jiàn)巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程)，編制循環(huán)加卸荷等級(jí)與位移觀測(cè)間隔時(shí)間表、荷載與油表讀數(shù)關(guān)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(yàn)加荷等級(jí)與觀測(cè)時(shí)間加荷標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)加荷等級(jí)(A·fptk%)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%

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(cè)時(shí)間(min)55510555具體加荷等級(jí)與觀測(cè)時(shí)間表加荷標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)加荷等級(jí)（A·fptk%=1041.64KN%）加載數(shù)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(cè)時(shí)間(min)55510555施加應(yīng)力與壓力表讀數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)值表百分值施加應(yīng)力X（KN）壓力表讀數(shù)Y=0.27+0.04815X補(bǔ)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(yàn)過(guò)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(jí)荷載產(chǎn)生的錨頭位移增量達(dá)到或超過(guò)前一級(jí)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(guò)

9、設(shè)計(jì)允許位移量。4、 荷載計(jì)算(1)差異伸長(zhǎng)量計(jì)算因破壞荷載未知，故計(jì)算差異伸長(zhǎng)量采用超張拉設(shè)計(jì)荷載550KN進(jìn)行計(jì)算。按平均分配法計(jì)每根鋼絞線拉力為550/4=137.5KN。根據(jù)設(shè)計(jì)文件，錨索張拉采用差異分步張拉，根據(jù)試驗(yàn)孔的錨索長(zhǎng)度不同，分別計(jì)算差異伸長(zhǎng)量，鋼絞線伸長(zhǎng)量L（mm）按以下公式計(jì)算：L =，式中：P預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力（取137.5KN）；L預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度（mm）；E預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（取1.897×105MPa,從試驗(yàn)報(bào)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(jì)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(zhǎng)L1=8m，L2=6.5m （錨固長(zhǎng)度為3米）補(bǔ)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(zhǎng)L1=13m，L2=10.5m （錨固長(zhǎng)度為5米）補(bǔ)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(zhǎng)L1=21m，L2=17m （錨固長(zhǎng)度為8米）補(bǔ)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(bǔ)償荷載及各錨索初始荷載列于下表 表02 各單元補(bǔ)償荷載及各錨索初始荷載表序號(hào)錨孔深度錨固段長(zhǎng)度第一次補(bǔ)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(gè)循環(huán)張拉至最高一級(jí)時(shí)，穩(wěn)壓10min，其他各級(jí)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(gè)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(shù)不升高，油缸不收斂，證明錨索已破壞，然后開(kāi)始卸載至0，測(cè)出其位移量，至此張拉結(jié)束。6、錨索張拉讀數(shù)記錄及記錄表錨索張拉試驗(yàn)依據(jù)表( 循環(huán)加卸荷載等級(jí)與位移觀測(cè)表)實(shí)施，每次加荷后至少觀測(cè)5min，在觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，測(cè)讀錨頭位移

13、不少于3 次。錨頭位移量不大于0.1mm 時(shí)，可施加下一級(jí)荷載否則需延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間，直至錨頭位移量2 小時(shí)小于2.0mm 時(shí)，可施加下一級(jí)荷載，同時(shí)分別記錄每級(jí)荷載對(duì)應(yīng)錨索的伸長(zhǎng)量，繪制荷載位移（QS）曲線。錨索張拉時(shí)，采用下表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)紀(jì)錄：錨索編號(hào): 試驗(yàn)類別: 基本試驗(yàn) 錨固段長(zhǎng)度: 米加荷等級(jí)施加油表觀測(cè)錨頭位移數(shù)（mm）錨墩位移數(shù)（mm）備注應(yīng)力讀數(shù)時(shí)間(記錄3次)(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%

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(xiàng)（1）、計(jì)算錨索各級(jí)張拉力對(duì)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(cè)加荷設(shè)備張拉千斤頂（測(cè)力計(jì)、計(jì)時(shí)表等）在使用前應(yīng)經(jīng)計(jì)量檢測(cè)單位進(jìn)行校驗(yàn)標(biāo)定，并在標(biāo)定合格后的有效期內(nèi)使用，同時(shí)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)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(yàn)壓力。（2）、在每級(jí)加荷等級(jí)觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，錨頭移量不大于0.1mm時(shí)，可施加下一級(jí)荷載；否則需延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間，直至錨頭位移增量2.0h小于2.0mm時(shí)，方可施加下一級(jí)荷載。（3）、錨索試驗(yàn)中出現(xiàn)下列情況之一時(shí)可視為破壞，應(yīng)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(guò)設(shè)計(jì)允許位移值；后一級(jí)荷載產(chǎn)生的錨頭位移增量超過(guò)前一級(jí)荷載產(chǎn)生位移增量的2倍；錨索材料拉斷。（4）、整理試驗(yàn)報(bào)告，并繪制荷載一位移（Q-S）曲線。8、試驗(yàn)錨孔的現(xiàn)場(chǎng)施工情況我部于2015年 5月10日對(duì)該三個(gè)試驗(yàn)錨索進(jìn)行了壓漿施工，5月15澆筑C25混凝土試驗(yàn)錨墩，于6月8日對(duì)該三個(gè)試驗(yàn)錨索進(jìn)行了張拉基本試驗(yàn)。（1）、試驗(yàn)錨孔的放樣及定位按照監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)確定的預(yù)應(yīng)錨索框架3個(gè)基本試驗(yàn)孔位置，SY1孔深鉆進(jìn)8米，錨固長(zhǎng)度為3m；SY2孔深鉆進(jìn)13米，錨固長(zhǎng)度為5m；SY3孔深鉆進(jìn)21米，錨固長(zhǎng)度為8m。 按照設(shè)計(jì)文件及相關(guān)規(guī)范，三個(gè)

16、試驗(yàn)孔SY1，SY2、SY3的孔軸線傾角均為200。（2）、試驗(yàn)錨孔的施工1）在指定的基本試驗(yàn)孔位置進(jìn)行搭設(shè)平臺(tái)、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130mm，鉆孔所用的鉆桿統(tǒng)一規(guī)格，按錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)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?jiān)绊懺囼?yàn)，均比設(shè)計(jì)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，確保孔底無(wú)殘?jiān)?，并保證注漿時(shí)水泥漿與孔壁的粘結(jié)。鉆孔過(guò)程中，未遇到特殊情況，順利完成。實(shí)際孔位和設(shè)計(jì)孔位誤差控制在±10cm以內(nèi)。2）錨索采用15.2mm 的高強(qiáng)低松弛無(wú)粘結(jié)鋼絞線，強(qiáng)度等級(jí)186

17、0MPa。錨索分兩個(gè)單元，每單元由兩根等長(zhǎng)無(wú)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(guò)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(shí)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求：每根鋼絞線順直，不扭不交叉，排列整齊，每個(gè)單元對(duì)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(gè)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(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)規(guī)范，使每根錨索順利安裝到位。錨索安裝完成后，在每個(gè)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(shí)做好了詳細(xì)注漿施工記錄。4）錨索試驗(yàn)錨墩是為基本試驗(yàn)提供反力的裝置，在施工過(guò)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(jì)要求配比澆制。經(jīng)基本試驗(yàn)使用證明，錨墩質(zhì)量好，能夠滿足試驗(yàn)要求。5）試驗(yàn)前對(duì)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(zhǎng)短單元做好記號(hào)，千斤頂與錨索平行。6）錨索試驗(yàn)過(guò)程中，均未遇到特殊情況，錨索張拉試驗(yàn)順利。所有試驗(yàn)錨索破壞原因均為錨固體被拉動(dòng)，位移不收斂。9、試驗(yàn)結(jié)果分析（1）試驗(yàn)情況簡(jiǎn)述：試驗(yàn)孔SY1：該試驗(yàn)孔總長(zhǎng)8m，錨固段為3m，試驗(yàn)時(shí)張拉至(第一循環(huán)后)312.48KN（油表讀數(shù)15.3）時(shí)，千斤頂伸長(zhǎng)至28.5

19、mm，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(dòng)所致。試驗(yàn)孔SY2：該試驗(yàn)孔總長(zhǎng)13m，錨固段為5m，試驗(yàn)時(shí)張拉至(第三循環(huán)后)520.8KN（油表讀數(shù)25.3）時(shí)，千斤頂伸長(zhǎng)至71.3mm，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(dòng)所致。試驗(yàn)孔SY3：該試驗(yàn)孔總長(zhǎng)21m，錨固段為8m，試驗(yàn)時(shí)張拉至(第五循環(huán)后)648KN（油表讀數(shù)31.47）時(shí)，千斤頂伸長(zhǎng)至137.7mm，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(dòng)所致。（2）讀數(shù)記錄：循環(huán)加卸荷載等級(jí)與位移觀測(cè)表實(shí)施，每次加荷后至少觀測(cè)5m

20、in，在觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，測(cè)讀錨頭位移不少于3 次。錨頭位移量不大于0.2mm 時(shí)，可施加下一級(jí)荷載否則需延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間，直至錨頭位移量2 小時(shí)小于2.0mm 時(shí)，可施加下一級(jí)荷載，同時(shí)分別記錄每級(jí)荷載對(duì)應(yīng)錨索的伸長(zhǎng)量，繪制荷載位移（QS）曲線。各錨索現(xiàn)場(chǎng)張拉結(jié)果讀數(shù)見(jiàn)試驗(yàn)記錄表。K172+370K172+590右側(cè)邊坡基本試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表試驗(yàn)孔編號(hào)錨孔長(zhǎng)度（m）錨固段長(zhǎng)度（m）錨孔孔徑（mm）破壞情況試驗(yàn)位移伸長(zhǎng)量（mm）破壞荷載（KN）極限荷載（KN）設(shè)計(jì)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(jì)值類比荷載(KN)類比荷載安全系數(shù)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.