《锚杆质量检测》word版

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1、岩土测试理论与方法课程作业锚杆质量检测锚杆抗拔试验试验目的根据试验目的不同一般可将锚杆抗拔试验分为基本试验和验收试验。基本试验的目的是为了确定锚杆的极限承载力，掌握锚杆抗破坏的安全程度，以便在正式使用锚杆前调整锚杆机构参数或改进锚杆的制作工艺。验收试验旨在确定锚杆是否具备足够的承载力、自由段长度是否满足要求、锚杆蠕变在规定范围内是否稳定。试验设备根据加载方法的不同，我们采用不同的设备。一般可使用单千斤顶加载法或双千斤顶加载法施加荷载。单千斤顶加载法使用一个张拉千斤顶和油泵在锚杆外端施加拉力。双千斤顶加载法采用两个液压千斤顶作为支点，其上架设

2、钢梁，锚杆通过螺帽和钢板固定在钢梁上构成加载系统施加拉力。当试验锚杆位于斜坡上或坑壁上时，加载系统下一般应搭设支架。露出钻孔外端的锚杆至少用两个百分表（左右各一个）或挠度计量测在各个不同拉力下的锚杆位移量。图1锚杆抗拔试验装置图试验方法、流程及结果1.基本试验试验方法过程：1)采用循环加荷，初始荷载宜取A·fplk（强度标准值）的0.1倍，每级加荷增量宜取A·fplk的1/10~1/15；2)岩层、砂质土、硬粘土中锚杆加荷等级与观测时间见表1表1岩层、砂质土、硬粘土中锚杆基本试验加荷等级与观测时间加荷增量(A·fplk)初始荷载------

3、10------第一循环10----30----10第二循环10203040302010第三循环10304050403010第四循环10305060503010第五循环10305070503010第六循环10306080603010观测时间/min555105553)淤泥及淤泥质土等软土中锚杆加荷等级与观测时间见表2.表2淤泥及淤泥质土中锚杆基本试验各加荷等级的观测时间加荷增量(A·fplk)初始荷载第一级第二级第三级第四级第五级第六级10304050607080观测时间/min15151530120301201)在每级加荷等级观测时间内，

4、测读锚头位移不应少于3次。2)锚头位移增量不大于0.1mm时，可施加下一级荷载，否则要延长观测时间，直至锚头位移增量2.0h小于2.0mm时，再施加下一级荷载。3)试验报告应绘制锚杆荷载—位移（Q-s）曲线、锚杆荷载—弹性位移（Q-se）曲线和锚杆荷载—塑性位移（Q-sp）曲线。见图2、图3图2基本试验荷载—位移曲线图3基本试验荷载—弹性位移、荷载—塑性位移曲线锚杆破坏标准：1)后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增量的2倍。1)锚头总位移不收敛。2)锚头总位移超过设计允许位移值。试验结果：1)基本试验所得的总弹性位移应

5、超过自由段长度理论弹性伸长的80%，且小于自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长。2)锚杆的极限承载力为锚杆破坏前一级荷载的95%。2.验收试验试验方法及过程1)验收试验锚杆的数量不宜少于工程锚杆总数的5%，且不得少于3根。2)最大试验荷载为锚杆轴向拉力设计值的1.2倍且不应超过预应力筋A·fplk值的0.8倍。3)验收试验对锚杆施加荷载与测读锚头位移应遵守以下规定：i.初始荷载宜取锚杆设计轴向拉力值的0.1倍；ii.加荷等级与各等级荷载观测时间应满足表3中的规定：iii.每级加荷等级观测时间内，测读锚头位移不应少于3次；iv.最大

6、试验荷载观测15min后，卸荷量测位移；然后加荷至锁定荷载锁定。表3验收试验锚杆的加荷等级与观测时间加荷等级Q1=0.10NlQ2=0.25NlQ3=0.50NlQ4=0.75NlQ5=1.00NlQ6=1.20Nl观测时间/min5551010154)试验结果绘制成锚杆验收试验荷载—位移曲线图，见图4。图4验收试验荷载—位移曲线锚杆验收标准：1)验收试验所得的总弹性位移应超过自由段长度理论弹性伸长的80%，且小于自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长。2)在最大试验荷载作用下，锚头位移趋于稳定。锚杆小应变动力检测检测目的锚杆小应变

7、动力检测是在锚杆端部激发应力波，应力波沿锚杆向下传播，遇到波阻抗发生变化的界面产生反射波，安装在锚杆端部的探头接收到此反射波，通过分析此反射波的性质来推断锚杆的长度和空浆、欠密实等缺陷，对锚杆进行结构完整性评价。具体布置见图5.图5小应变动力检测布置图工作原理应力波反射法锚杆检测技术源自于建筑桩基低应变检测法，其基本原理是一维波动理论，将锚杆及其握裹砂浆视为一维弹性杆件，在锚杆杆体外端施加一个瞬态激振，当锚杆端头被激发应力波后，锚杆端头的应力波动能为：其中反射波能量：式中：m为单位质量；v为锚杆端头质点振动速度；E0为杆端入射波能量，固定激

8、发方式时可视为常量。如果以杆长作为变量代替时间变量，上式得到：把反射波能量与入射波能量的比值作为锚杆的应力波能量反射率：上式表明，当等于锚杆长度L时，即为锚杆全长范围内的反射波总