錨桿拉拔試驗

1、煤礦錨桿（索）拉拔試驗方法煤礦錨桿（索）拉拔試驗方法吳 宇中國礦業(yè)大學中國礦業(yè)大學二二 一 五 年 十 一 月一 五 年 十 一 月1.1錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 錨桿拉拔試驗屬于傳統(tǒng)的錨桿錨固質(zhì)錨桿拉拔試驗屬于傳統(tǒng)的錨桿錨固質(zhì)量靜力法檢測。量靜力法檢測。 進行拉拔試驗時，將液壓千斤頂放在進行拉拔試驗時，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，施加一定的預應力，然后用手動液壓泵加壓，同的預應力，然后用手動液壓泵加壓，同時記錄液壓表和位移計上的對應度數(shù)，時記錄液壓表和位移計上的對應度數(shù)，當壓力或者位移讀數(shù)達到預定值時，或當壓力或者位移讀數(shù)達到預定值時，或者當壓

2、力計讀數(shù)下降而位移計讀數(shù)迅速者當壓力計讀數(shù)下降而位移計讀數(shù)迅速增大時，停止加壓，測試后，可整理出增大時，停止加壓，測試后，可整理出錨桿的荷載錨桿的荷載- -位移曲線，進而分析得出位移曲線，進而分析得出錨桿的錨固質(zhì)量。錨桿的錨固質(zhì)量。 錨桿試驗荷載位移曲線錨桿試驗荷載位移曲線p基本規(guī)定基本規(guī)定 驗收試驗錨桿的數(shù)量應取錨桿總數(shù)的3%，且不得少于3根。n 錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 錨桿錨固段漿體強度達到15MPa或達到設計強度等級的時75%可進行錨桿試驗。加載裝置(千斤頂、油泵)的額定壓力必須大于試驗壓力，且試驗前應進行標定。加荷反力裝置的承載力和剛度應滿足最大試驗荷載要求。計量儀表(測力計、位移計

3、)等應滿足測試要求的精度?；驹囼灪腿渥冊囼炲^桿數(shù)量不應少于3根，且試驗錨桿材料尺寸及施工工藝應與工程錨桿相同。2.1 錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 1.1錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 p基本試驗基本試驗 錨桿拉拔試驗分為錨桿拉拔試驗分為基本試驗基本試驗、驗收試驗驗收試驗和和蠕變試驗蠕變試驗。 n 錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 基本試驗最大的試基本試驗最大的試驗荷載不宜超過錨驗荷載不宜超過錨桿桿體承載力標準桿桿體承載力標準值的值的0.90.9倍。倍。錨桿基本試驗應采錨桿基本試驗應采用循環(huán)加、卸荷載用循環(huán)加、卸荷載法，加荷等級與錨法，加荷等級與錨頭位移測讀間隔時頭位移測讀間隔時間應按表間應按表6.2-16.

4、2-1確確定。定。2.1 錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 1.1錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 p基本試驗基本試驗 錨錨桿破壞桿破壞標標準準 后一后一級級荷荷載產(chǎn)載產(chǎn)生的生的錨頭錨頭位移增量位移增量達達到或超到或超過過前一前一級級荷荷載產(chǎn)載產(chǎn)生位移增量生位移增量的的2 2倍倍時時； 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。試驗結(jié)果宜按循環(huán)荷載與對應的錨頭位移讀數(shù)列表整理，并繪制錨桿荷試驗結(jié)果宜按循環(huán)荷載與對應的錨頭位移讀數(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。錨桿彈性變形不應小于自由段長度變形計算值的錨桿彈性變形不應小于自由段長度變形計算值的80%80%，且不應大于自由，且不應大于自由段長度與段長度與1/21/2錨固段長度之和的彈性變形計算值。錨固段長度之和的彈性變形計算值。錨桿極限承載力取破壞荷載的前一級荷載，在最大試驗荷載下未達到錨桿極限承載力取破壞荷載的前一級荷載，在最大試驗荷載下未達到3 3規(guī)定的破壞標準時，錨桿極限承載力取最大荷載。規(guī)定的破壞標準時，錨桿極限承載力取最大荷載。1.1錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 p驗收試驗驗收試驗 n 錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 最大最大試驗試驗荷荷載應載應取取錨錨桿桿軸軸向受

6、拉承向受拉承載載力力設計值設計值NuNu 錨錨桿桿驗驗收收試驗試驗加荷等加荷等級級及及錨頭錨頭位移位移測讀間測讀間隔隔時間應時間應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初始荷載宜取錨桿軸向拉力設計值的計值的0.10.1倍；倍； 加荷等級與觀測時間宜按表加荷等級與觀測時間宜按表6.26.2-2-2規(guī)定進行；規(guī)定進行； 在每級加荷等級觀測時間內(nèi)，在每級加荷等級觀測時間內(nèi)，測讀錨頭位移不應少于測讀錨頭位移不應少于3 3次；次； 達到最大試驗荷載后觀測達到最大試驗荷載后觀測15min15min，卸荷至卸荷至0.1Nu0.1Nu并測讀錨頭位移。并測讀錨頭位移。1.1錨桿拉拔試驗錨桿拉拔

7、試驗 p驗收試驗驗收試驗 n 錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 試驗結(jié)果宜按每級荷載對應試驗結(jié)果宜按每級荷載對應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。錨桿驗收標準錨桿驗收標準 在最大試驗荷載作用在最大試驗荷載作用下，錨頭位移相對穩(wěn)定；下，錨頭位移相對穩(wěn)定； 應符合基本試驗第應符合基本試驗第5 5條規(guī)定。條規(guī)定。1.1錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 p蠕變試驗蠕變試驗 n 錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 （1）錨桿蠕變試驗加荷等級與觀測時間應滿足表6.2-3的規(guī)定，在觀測時間內(nèi)荷載應保持恒定。（2）每級荷載按時間間隔1、2、3、4、5、10、15

8、、20、30、45、60、75、910min記錄蠕變量。（3）試驗結(jié)果宜按每級荷載在觀測時間內(nèi)不同時段的蠕變量列表整理，并繪制蠕變量-時間對數(shù)曲線，蠕變系數(shù)可由下式計算：)lg(1212ttssKc(4) 蠕變試驗和驗收標準為最后一級荷載作用下的蠕變系數(shù)小于2.0mm 2.1 錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 1.1錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 p錨桿施工質(zhì)量檢測儀器錨桿施工質(zhì)量檢測儀器 n 錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 對錨桿施工質(zhì)量最主要的是拉拔試驗。 錨桿測力計是進行拉拔試驗和對錨桿施加預應力的主要工具。 1 錨桿拉拔試驗錨桿拉拔試驗 p驗證試驗驗證試驗 n 錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 預應力錨索拉拔試驗

9、也有三種，分別為：預應力錨索拉拔試驗也有三種，分別為：驗證試驗驗證試驗、適應性試驗適應性試驗和和驗收試驗驗收試驗。 該試驗至少試驗三根錨索，且最好與工作錨索在相同的地層中進行。1 1 最大控制荷最大控制荷載載為了安全，最大試驗荷載應不大于錨索體材料強度標準值 的80。 ptkf2 2 荷荷載與載與位移位移 每次荷載應保持不少于1min的穩(wěn)定時間，對于峰值荷載穩(wěn)定時間應不少于15min，且隔5min測讀一次位移。 2 錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 n 預應力錨索拉拔試驗預應力錨索拉拔試驗 2 錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 n錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 對于有豐富錨固經(jīng)驗的地層，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 錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 n 預應力錨索拉拔試驗預應力錨索拉拔試驗 3 3 荷荷載時間關(guān)載時間關(guān)系的系的觀測觀測2.2 預應力錨索拉拔試驗預應力錨索拉拔試驗 2 錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 n 預應力錨索拉拔試驗預應力錨索拉拔試驗 4 4 位移位移與時間關(guān)與時間關(guān)系的系的觀測觀測 當排除了溫度、結(jié)構(gòu)位移、錨索體蠕變后位移任未達到穩(wěn)定值，上述試驗應予延長，其觀測時間約7d一次，觀測期直到位移為常值或已達到30d(取兩者之小值)。 2 錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 n錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 5 5 錨錨索體自由索體自由長長度度 使用材料試驗得到的彈

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，即可計算出顯性錨索體自由段長度。 ptkf%)80%5(2 錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 n 預應力錨索拉拔試驗預應力錨索拉拔試驗 6 6 錨錨索索評評價價通過驗證試驗，當符合以下各項條件時，即可認為錨索合格：(1) 顯性自由段限值計計算出的算出的顯顯性自由段性自由段長長度不小于度不小于設計值設計值的的9090且不大于且不大于設計設計自由段加上自由段加上1/1/2 2錨錨固段固段長長度之和。度之和。當觀測的自由段長度在上述限值之外時，應進行另外兩輪循環(huán)的加載(加載至驗證試驗荷載)來觀測荷載與位移關(guān)系的重復性，如果錨索

12、任處于彈性狀態(tài)，也認為錨索合格。當考慮了溫度，結(jié)構(gòu)移動和錨索體蠕變后，觀測的位移速率應不大于 e%1(初始鎖定荷載損失為1時對應的錨索位移量)。 (2) 預應力損失速率 當考慮了溫度，結(jié)構(gòu)移動和錨索松弛后，觀測的鎖定荷載損失速率應小于1。(3) 位移速率2 錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 p適應性試驗適應性試驗 n錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 通過驗證試驗后的錨索在使用前應進行現(xiàn)場通過驗證試驗后的錨索在使用前應進行現(xiàn)場適應性試驗，以檢查錨索在特定現(xiàn)場條件下的適適應性試驗，以檢查錨索在特定現(xiàn)場條件下的適應性。試驗錨索一般不少于應性。試驗錨索一般不少于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于單根張拉的分散型對于單根張拉的分散型錨索，在錨索，在5min5min和和15min15min的時間間隔內(nèi)一般不易的時間間隔內(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，因此應監(jiān)測荷載的波動因此應監(jiān)測荷載的波動情況。情況。臨時錨索臨時錨索 永久錨索永久錨索適應性試驗采用的荷載增量和時間間隔適應性試驗采用的荷載增量和時間間隔2 錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 p適應性試驗適應性試驗 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，驗證荷載在15min內(nèi)降低不超過5%，可以認為錨索合格，若觀測的荷載有較大的損失，則應對錨索進行另外兩輪的加載循環(huán)

14、且觀測其性能，如果在后兩輪的加載循環(huán)時荷載的損失均未超過5，也可認為錨索合格。 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 ，認為錨索合格，否則，按上一條規(guī)定做進一步試驗。，認為錨索合格，否則，按上一條規(guī)定做進一步試驗。2.2 預應力錨索拉拔試驗預應力錨索拉拔試驗 2 錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 p適應性試驗適應性試驗 5 5 鎖鎖定荷定荷載載的的觀測時間觀測時間2 錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 p適應性試驗適應性試驗 6 6 鎖鎖定荷定荷載載下的位移下的位移與時間與時間7 7 顯顯

15、性自由段性自由段長長度度8 8 錨錨索的索的評評價價 按驗證試驗評價方法，評價錨索。2 錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 p驗收試驗驗收試驗 n 預應力錨索拉拔試驗預應力錨索拉拔試驗 檢查數(shù)量一般為錨索數(shù)量的5%5%10%10%。 1 驗證荷載取值2 荷載增量與進時間隔的確定2 錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 p驗收試驗驗收試驗 使用相對精度為0.5%的精確量測設備，可在5min、15min、50min時觀測鎖定荷載。3 驗證荷載的觀測時間驗證荷載的觀測時間與現(xiàn)場適應性試驗相同。4 位移合格判定與現(xiàn)場適應性試驗相同。5 按荷載判定錨 索合格的標準2 錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 p驗收試驗驗收試驗 n 預應力錨索拉拔試驗預應力錨索拉拔試驗 7 顯性自由段長度6 按位移錨索合格的標準2 錨索拉拔試驗錨索拉拔試驗 p驗收試驗驗收試驗 n 預應力錨索拉拔試驗預應力錨索拉拔試驗 通過試驗的錨索，只要符合以下條件之一，即可通過試驗的錨索，只要符合以下條件之一，即可認為錨索合格：認為錨索合格：(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，荷