高边坡锚索试验孔基本试验报告

沈海复线高速公路A5合同段K35+470～K35+810左边坡锚索试验孔基本试验报告●前言该边坡最高约39.0米，为类土质边坡：上部为坡积粉质粘土，厚度约2.2～3.3米；其下为全风化花岗岩，厚度约5.4～10.3米；其下为砂土状强风化花岗岩，厚度约0～4.9米；其下为碎块状强风化花岗岩，厚度约0～2.1米；其下为中风化花岗岩，厚度约0～2.7米；下伏微风化花岗岩。该边坡坡体地质条件比较差，坡顶局部高陡，植被茂密。因边坡风化层较厚，坡体风化较剧烈，坡体稳定性较差，因而对该边坡进行加固处理。本段路基左侧为4级坡面的高边坡,第三坡面加固设计为预应力锚索框架+客土喷坡植草灌,共24根，锚固长度为8米，每孔锚索设计拉力为700KN,为三单元共六束压力分散型锚索；第二级坡面加固设计为预应力锚杆框架+TBS镀锌网植草灌交错。按照设计文件及其规范,本段边坡设置2孔预应力锚杆及1孔预应力锚索作为基本试验,在三级坡面上分别设置锚杆S1（L=12mML=6m）,S2（L=14mML=6m），锚索S3(L=18mML=8m)。本试验孔为S1、S2、S3。 ●试验目的基本试验的目的在于验证设计采用的工作锚杆及锚索的性能各组成部分的综合性能、锚固地层设计参数及合理性、同时考虑有关锚索体在搬运、储存、安装和施工过程中抗物理破坏的能力。确定该边坡地层中锚杆及锚索的极限承载力和安全系数;揭示在该地层条件下影响锚杆及锚索锚固力的各种影响因素及其影响程度;检验锚杆及锚索工程的施工工艺;校核设计参数,为高边坡锚固工程的动态设计提供有关参数,确保锚固工程的安全、经济、合理。●试验依据(1)《锚杆喷射砼支护技术规程》(GB50086-2001) (2)《土层锚杆设计与施工规范》(CECS22:90)(3)《建筑边坡工程技术规范》(GE50330-2002) (4)福建省《不良地质路段边坡防护加固工程施工实施细则》(试行)(5)福建省《高速公路边坡锚固工程施工技术暂行规定》(6)高边坡动态设计文件及相关通知●锚孔概括试验锚孔的放样及定位按照设计文件及其规范:Ｋ168+190～+290段三个试验孔具体位置如下:S1桩号K168+227.5左三级;S2桩号K168+245左三级;S3桩号K168+260左三级;并且根据设计的文件,对试验孔进行定位:S1、S2、S3的孔轴线倾角是200,孔轴线方位为00●试验锚孔的钻造Ｋ168+190～+290段:根据已定好的锚孔孔位进行钻造,锚孔钻造的深度S1=20.50m,孔轴线倾角是20º,孔轴线方位偏差为0º，孔径为15cm；S2=20.50m,孔轴线倾角20º,孔轴线方位偏差为0º，S3=20.50m孔轴表01---补偿张拉值计算表序号锚孔深度锚固段长度第一次补偿值第二次补偿值初始荷载备注S120m320.83KN63.592KN219.83KNS220m641.66KN129.62KN285.86KNS320m962.50KN198.52KN2354.76KN表02----循环加荷等级与位移观测间隔时间表第一循环初始荷载30%20%③然后再加上第三单元张拉至初始荷载=0.1AFPTK+△P1+△P2=285.86KN④接着张拉第一个循环至30%AFPTK=468.72KN稳压10分钟，接着卸载至20%AFPTK=312.48KN⑤再按第二循环依次张拉至30%AFPTK、40%AFPTK、而后降至30%AFPTK、20%FPTK ⑥ 由于S2孔在进行第二循环试验荷载张拉至40%AFPTK（624.96KN）压力表读数在29.49Mpa（y=-28.76+47.24X）时出现油缸不收敛，证明锚索已破坏，然后开始卸载至0，测出其位移量为127mmS3（L=20m，ML=9m张拉顺序：（每个循环张拉至最高一级时，稳压10分钟，其他各级稳压5分）①先张拉第一单元至△P1=62.50KN②再加上第二单元张拉至△P1+△P2=198.52KN③然后再加上第三单元张拉至初始荷载=0.1AFPTK+△P1+△P2=354.76KN④接着张拉第一个循环至30%AFPTK=468.72KN（10.57Mpa）稳压10分钟，接着卸载至20%AFPTK=312.48KN⑤再按第二循环依次张拉至30%AFPTK、40%AFPTK、而后降至30%AFPTK、20%FPTK⑥再按第三循环依次张拉至30%AFPTK、40%AFPTK、50%AFPTK、而后降至40%AFPTK、30%AFPTK、20%FPTK⑦由于S3孔在进行第三循环试验荷载张拉至50%AFPTK（781.2KN）压力表读数在36.88Mpa（y=-28.76+47.24X）时出现油缸不收敛，证明锚索已破坏，然后开始卸载至0，测出其位移量为190mm●锚索张拉试验结果：S1孔张拉至第四循环的50%AFPTK（50%AFPTK（781.2KN）时，锚头位移急剧增加，且位移不收敛，而油表读数不增加，稳定在（753.25），在进行卸载至20％发现锚索出现破坏，因此卸载至0。本试验锚索破坏形式为位移不收敛。S2孔张拉至第六循环80%AFPTK（80%AFPTK（1249.92KN），锚头位移急剧增加，且位移不收敛，而油表读数不增加，稳定在（1228.62），在进行卸载至20％发现锚索出现破坏，因此卸载至0。本试验锚索破坏形式为位移不收敛。 S3孔张拉至第六循环80%FPTK（80%AFPTK（1249.92KN）时，锚头位移急剧增加，且位移不收敛，而油表读数不增加，稳定在（1242.35），在进行卸载至20％发现锚索出现破坏，因此卸载至0。本试验锚索破坏形式为位移不收敛。根据以上的分析，结合以上的记录，本锚索破坏荷载大于设计荷载，S1、S2、S3三孔的安全系数分别为4.24、3.39和3.39，锚索试验结果说明所设计锚索符合设计要求，本次试验的目的是验证孔壁粘结强度是否达到设计要求，三个实验孔所提出的地层锚固粘结度，能够达到设计要求，可以按原设计进行施工。（详见表03）表03---基本试验结果统计表编号桩号孔深M锚固段长度M锚孔孔径MM破坏情况破坏荷载KN极限荷载设计荷载KN/NT粘结强度r安全系数KoS1K168+227.5203150位移不收敛781753700524.964.24S2K168+245206150位移不收敛12501229700419.963.39S3K168+260209150位移不收敛12501242700419.963.39以上各值中计算公式及符号表示：锚索粘结强度值r＝Ru/∏DLo试Ru=P×95%r—锚固体与岩土体之间的粘结强