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文档简介
UDC中华人民共和国行业标准JGJJGJxxx—201xP备案号Jxxxx—201x锚杆检测与监测技术规程Technicalcodefortesting&monitoringofanchors(征求意见稿)锚杆检测与监测技术规程编制组2014.10前言根据住房和城乡建设部《关于印发<2011年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[2011]17号)的要求,规程编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制了本规程。本规程的主要技术内容是:1.总则;2.术语和符号;3.基本规定;4.仪器设备及其安装;5.基本试验;6.蠕变试验;7.验收试验;8.粘结强度测试;9.锁定力测试;10.拉力监测。本规程中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规程由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由广东省建筑科学研究院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送广东省建筑科学研究院(地址:广州市天河区先烈东路121号,邮编:510500)。本规程主编单位:本规程参编单位:本规程主要起草人员:本规程主要审查人员:
目录TOC\o"1-2"\h\z1总则 12术语和符号 22.1术语 22.2符号 23基本规定 23.1一般规定 23.2锚杆检测规定 23.3锚杆监测规定 23.4检测与监测结果评价和检测与监测报告 24仪器设备及其安装 24.1抗拔试验仪器设备及其安装 24.2监测与测试仪器设备 25基本试验 25.1一般规定 25.2现场操作 25.3检测数据分析与判断 26蠕变试验 27验收试验 27.1一般规定 27.2现场操作 27.3检测数据分析与判定 28粘结强度测试 28.1一般规定 28.2传感器安装与埋设 28.3现场测试 28.4测试数据分析与判定 29锁定力测试 29.1一般规定 29.2张拉与锁定 29.3现场测试 29.4测试数据分析与判定 210拉力监测 210.1一般规定 210.2现场测试 210.3监测数据处理与信息反馈 2附录A抗拔试验加载反力装置示意图 2附录B张拉锁定与卸锚装置 2附录C差异荷载张拉方法 2附录D检测与监测记录表格 2附录E抗拔试验曲线 2附录F粘结强度短锚固段锚杆测试法 2本规程用词说明 2引用标准名录 2附:条文说明 2
Contents1GeneralProvisions…………12TermsandSymbols……………………..…22.1Terms………....…..……..………………...…..…...…..…..…………22.2Symbols………...…..…….….…….…………………53BasicRequirements…………………..……83.1General……………………83.2AnchorTesting……………………..……..93.3AnchorMonitoring……………….……113.4ResultsandReport…………….…….……………….….124EquipmentandInstallation………..……134.1AnchorPullingTestEquipment&ItsInstallation…………………….134.2AnchorMonitoringEquipment…………..155BasicTest………………..………………165.1General………………………..…..…….165.2SiteOperations……………………..…..175.3DataAnalysisandJudgement……………………….…..216CreepTest………….………..…………237AcceptanceTest………………….………257.1General…………………257.2SiteOperations…………………………257.3DataAnalysisandJudgement…………………..………288BondingStrengthTest……………………348.1General…………………348.2SensorArrangementandLaying………………………348.3SiteOperations…………………………368.4DataAnalysisandJudgement……………………..……379Lock-offLoadTest………………………409.1General…………………409.2StressingandLocking……………………409.3SiteOperations…………………………419.4DataAnalysisandJudgement……………………..……4210PullingForceMonitoring………………4410.1General……………………4410.2SiteOperations………………...…………...……...…4410.3DataTreatmentandInformationFeedback……………45AppendixAApparatusSetupforApplyingandMeasuringLoadsofAnchorPullingTest…………48AppendixBApparatusSetupforStressing,Lock-off&UnlockofAnchor…………50AppendixCStressingMethodofDifferentialLoads………………51AppendixDRecordTablesofAnchorTest&Monitoring…………54AppendixEAnchorPullingTestCurves……………61AppendixFTestMethodofShorteningBondedLengthforAnchorBondingStrength……………64ExplanationofWordinginThisCode………………65ListofQuotedStandards………………66Addition:ExplanationofProvisions…………………671总则1.0.1为了贯彻执行国家的技术经济政策,统一锚杆检测与监测方法,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境,制定本规程。1.0.2本规程适用于锚杆的检测和监测。1.0.3锚杆检测与监测应考虑地质条件、工程特征、锚杆类型、设计要求及施工工艺等因素,合理选择检测与监测方法,正确判定检测与监测结果。1.0.4锚杆检测与监测除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语和符号2.1术语2.1.1锚杆anchor一端与外部承载构件连接,另一端锚固在稳定岩土体内,将拉力传递到稳定岩土层中的一种受拉构件。锚杆主要由杆体、注浆固结体、锚具、套管所组成。杆体可选用钢绞线、预应力螺纹钢筋、普通钢筋或钢管等,当杆体采用钢绞线时,称为钢绞线锚杆,亦可称为锚索;杆体采用钢筋时,称为钢筋锚杆。2.1.2支护锚杆retaininganchor将围护结构所承受的侧向荷载,通过锚杆的拉结作用传递到周围的稳定岩土层中去的锚杆。2.1.3基础锚杆foundationanchor将基础承受的地下水浮力或建(构)筑物水平荷载产生的向上竖向荷载,通过锚杆的拉结作用传递到基础下部的稳定岩土层中去的锚杆。主要承受地下水浮力的基础锚杆也称作抗浮锚杆。2.1.4土层锚杆soilanchor锚固段设置于土层中的锚杆。2.1.5岩石锚杆rockanchor锚固段设置于岩石中的锚杆。2.1.6土钉soilnail植入土中并注浆形成的承受拉力和剪力的构件。例如,钢筋杆体与注浆固结体组成的钢筋土钉,击入钢花管并注浆形成的钢管土钉。从检测与监测的角度可将土钉视为设置于土层中的全长粘结或摩擦型锚杆,作为锚杆的一种特殊形式。2.1.7拉力型锚杆tensileanchor锚杆在服役状态下,其注浆固结体处于受拉状态的锚杆。2.1.8压力型锚杆compressiveanchor锚杆在服役状态下,其注浆固结体处于受压状态的锚杆。2.1.9荷载分散型锚杆load-dispersiveanchor在一个钻孔内,由几组单元锚杆组成的复合锚固体系,各组单元锚杆的注浆固结体分布在锚杆总锚固段的不同部位。2.1.10拉力分散型锚杆tensileload-dispersiveanchor由拉力型单元锚杆组成的荷载分散型锚杆。2.1.11压力分散型锚杆compressiveload-dispersiveanchor由压力型单元锚杆组成的荷载分散型锚杆。2.1.12锚杆锚固段fixedanchorlength由注浆固结体,实现锚杆杆体与岩土层之间力的传递的区段。2.1.13锚杆自由段freeanchorlength从锚头锁定点至锚杆锚固段最近端的锚杆长度。2.1.14杆体粘结段tendonbondlength与注浆固结体直接粘结,并能实现力的传递的杆体长度。2.1.15杆体自由段anchorfreelength杆体与注浆体物理(力学)隔离并能独立于注浆体自由轴向变形的长度部分。2.1.16基本试验basictest工程锚杆正式施工前,为选择和确定锚杆设计参数和施工工艺,在现场进行的锚杆极限抗拔承载力试验。基础锚杆又称为承载力试验。2.1.17蠕变试验creeptest为确定锚杆在不同加荷等级的恒定荷载作用下位移随时间变化规律的试验。2.1.18验收试验acceptancetest为检验工程锚杆是否符合设计荷载的安全性而进行的锚杆抗拔试验。也称为抗拔承载力检测试验。2.1.19多循环加卸载法multi-cyclicloading&unloadingtest将最大试验荷载分为若干个等级,对于每一个荷载等级均采用分级加荷和持荷、加载至本荷载等级后再分级卸荷至初始荷载,并在加载至本荷载等级的持荷过程中判断锚头位移是否达到相对稳定标准的试验方法。2.1.20单循环加卸载法singlecyclicloading&unloadingtest采用分级加荷和持荷、加载至最大试验荷载后再分级卸荷至初始荷载,并在加载的持荷过程中判断锚头位移是否达到相对稳定标准的试验方法。2.1.21分级维持荷载法stepandmaintainedtest将最大试验荷载等量分为若干级,采用逐级等量的分级加荷和持荷、加载至最大试验荷载后再分级卸荷,并在加载的持荷过程中判断锚头位移是否达到相对稳定标准的试验方法。分级维持荷载法是单循环加卸载法的一种特殊情况。2.1.22差异荷载张拉方法pullingmethodofdifferentialloads对荷载分散型锚杆,从杆体最长的单元锚杆开始,依次分别对各组单元锚杆进行差异荷载张拉,以实现在锁定荷载、最大试验荷载时,各组单元锚杆的理论荷载相等的一种张拉方法。2.1.23弹性位移elasticdisplacement锚杆试验时,在锚头处测得的可恢复的位移量。2.1.24塑形位移plasticdisplacement锚杆试验时,不可恢复的锚头位移量。塑性位移等于锚头的总位移减去弹性位移。2.1.25抗拔承载力检测值proofloadofpullbearingcapacity满足设计荷载安全性要求的检验荷载值。可分为设计要求的抗拔承载力检测值和通过验收试验获得的抗拔承载力检测值。2.1.26锚杆粘结强度anchorbondstrength锚杆粘结强度分为杆体与锚固段注浆体之间的粘结强度和锚固段注浆体与岩土体之间的粘结强度,前者为杆体与锚固段注浆体之间的极限粘结力,后者为锚固段注浆体与岩土体之间的极限粘结力。2.1.27锚杆锁定力anchorlock-offload锚杆张拉锁定完成后,传递于锚头附近的自由段杆体的初始拉力,即预应力锚杆的初始预应力。2.1.28锚杆拉力监测anchorpullingforcemonitoring为掌握锚杆的实际工作状态,并为工程安全评价、验证及优化设计提供依据,而进行的锚杆轴力随时间变化情况的监测。锚杆拉力监测包括预应力锚杆自由段拉力监测、锚杆锚固段拉力监测。2.2符号2.2.1抗力和材料性能fpy——钢绞线和预应力螺纹钢筋的抗拉强度设计值;fy——普通钢筋的抗拉强度设计值;Tyt——预估锚杆的岩土体与锚固段注浆体间的破坏荷载;Ty——锚杆抗拔承载力检测值;qsk——锚固段注浆体与岩土层之间的极限粘结强度;fbk——锚杆杆体与锚固段实际注浆体之间的极限粘结强度;Nk——荷载标准组合的轴向拉力值,或锚杆轴向拉力标准值;Nak——荷载标准组合的轴向拉力值,或锚杆轴向拉力标准值;Nt——锚杆的轴向拉力设计值;Rt——锚杆承载力特征值;Qu——锚杆极限抗拔承载力;E——杆体弹性模量;kc——锚杆蠕变率;kR——锚杆水平刚度系数。2.2.2作用与作用效应Q——锚杆试验荷载、张拉荷载;Qmax——锚杆的最大试验荷载、最大张拉荷载、锁定荷载;Q0——锚杆试验的初始荷载;Q0i——第i组单元锚杆的初始荷载;最大试验荷载、最大张拉荷载、锁定荷载状态下各组单元锚杆的理论荷载;ΔQi——第i(i=1,2,…,n)组单元锚杆的差异张拉荷载;ΔQ1~k——锁定第k组单元锚杆时,对第(1~k-1)组单元锚杆施加的差异张拉荷载值;ΔQ1~n——对(1~n)组单元锚杆施加的总的差异张拉荷载值;P——锚杆拉力、锁定力、荷载、轴力;ε——锚杆杆体应变值;qs——锚杆锚固段注浆体与岩土体之间的粘结力;fb——锚杆杆体与锚固段实际注浆体之间的粘结力。2.2.3几何参数As——锚杆杆体的截面面积;B——反力支座边宽;d——锚杆锚固段钻孔直径;L——锚杆长度;Lf(Lfree)——锚杆自由段长度;La(Lfixed)——锚杆锚固段长度;Ltf——杆体自由段长度;Ltb——杆体粘结段长度;s——锚杆位移、锚杆蠕变量;se——锚杆弹性位移;sp——锚杆塑性位移;s1——t1时间测得的蠕变量;s2——t2时间测得的蠕变量。2.2.4计算系数ΔLf——从初始荷载至最大试验荷载,锚杆自由段长度的杆体理论弹性伸长值;ΔLtb——从初始荷载至最大试验荷载,杆体自由段长度的理论弹性伸长值;ΔLtf——从初始荷载至最大试验荷载,杆体自由段长度的理论弹性伸长2.2.5其他t——时间;n——锚杆根数、荷载单元数、钢绞线的束数;k——传感器系数、锚杆安全系数。3基本规定3.1一般规定3.1.1锚杆检测是对锚杆承载能力、锚杆锚固质量、锚杆受力变形状态的试验与测试,包括施工前为设计和施工提供依据的基本试验、蠕变试验和粘结强度测试,锁定力测试等施工过程质量控制的测试与检测,施工后为工程竣工验收提供依据的验收试验。锚杆监测是对锚杆在服役期间,受力变形状态随时间变化或工况变化进行的测试,包括工程施工过程中为质量与安全控制提供依据的监测、施工后为安全运营提供依据的监测。3.1.2检测与监测工作宜按图3.1.2的程序进行。接受委托接受委托现场踏勘、资料收集制定检测、监测方案仪器设备校准、率定监测点设置现场检测、监测计算分析、结果评价和信息反馈重新检测,扩大检测检测与监测报告加密监测图3.1.2检测与监测工作程序框图3.1.3检测与监测资料收集宜包括下列内容:1了解委托方和相关单位的具体要求;2收集有关工程勘察资料、设计文件、施工资料及现场周边环境情况;3现场踏勘应了解相关资料与现场状况的对应关系,确定拟实施检测与监测项目的可行性。3.1.4应根据检测与监测目的、检测与监测方法的适用范围,结合工程实际情况,制定检测与监测方案。方案应包含以下内容:1工程概况、地质条件、检测与监测目的、设计及施工参数、主要仪器设备;2检测工作应包括检测项目、检测方法、抽检数量、检测工期及检测配合事项;3监测工作应包括监测项目、监测方法、测点布置、监测频率、超限报警值、监测结果的报送及应急监测预案。3.1.5检测与监测使用的计量器具应进行校准。仪器设备性能应符合相应检测与监测方法的技术要求。仪器设备使用时应按校准结果设置相关参数。检测与监测前应对仪器设备检测调试,检测与监测过程中应加强仪器设备检查,必要时在检测与监测前和检测与监测过程中应对仪器进行率定。3.1.6当发现检测与监测数据异常时,应查找原因,必要时宜重新检测、加密监测。3.1.7当现场操作环境不符合仪器设备使用要求时,应采取有效的防护措施。3.1.8检测与监测宜采用具有数字化(信息化)技术的锚杆检测、监测系统。3.1.9检测与监测除应执行本规程的规定外,还应遵守国家有关安全生产的规定。3.2锚杆检测规定3.2.1锚杆检测包括锚杆抗拔试验、锚杆锚固质量检测、锚杆原材料检测、锚杆锁定力测试、锚杆粘结强度测试。锚杆抗拔试验分为基本试验、蠕变试验、验收试验。锚杆检测应根据锚固工程设计等级、锚杆类型、施工工艺、检测目的等合理选择检测方法和检测数量。锚杆原材料和构部件检测应按现行国家标准的规定执行。3.2.2锚杆检测开始时间应符合下列规定:1基本试验、蠕变试验以及基础锚杆验收试验应在锚固段注浆体不少于28天龄期或锚固段注浆体强度达到设计强度的90%后进行;2支护锚杆验收试验宜在锚固段注浆体强度达到设计强度的75%后进行,土钉验收试验可在注浆体强度达到10MPa后进行。3.2.3存在下列情况之一的锚杆,必须进行锚杆基本试验,确定锚杆极限抗拔承载力:1安全等级为一级或设计等级为甲级锚固工程中的锚杆;2采用新工艺、新材料或新技术的锚杆;3无锚固工程经验的岩土层内的锚杆。3.2.4永久性锚杆基本试验的检测数量不应少于6根,临时性锚杆不应少于3根,土钉每一典型土层不应少于3根。3.2.5锚杆基本试验采用的地层条件、杆体材料、锚杆参数和施工工艺应与工程锚杆相同。3.2.6对锚固段主要位于黏土层、淤泥质土层、填土层的预应力土层锚杆、全风化与强风化的泥质岩层中或节理裂隙发育张开且充填有粘性土中的预应力岩石锚杆,应进行蠕变试验,锚杆试验数量不得少于3根。3.2.7施工完成后的锚杆必须进行锚杆验收试验。3.2.8验收试验的受检锚杆选择,宜符合下列规定:1施工质量有疑问的锚杆应全部进行锚杆验收试验。2应优先选取下列条件中的锚杆:1)局部地质条件复杂部位的锚杆;2)设计方认为重要部位的锚杆;3)施工工艺不同的锚杆。3其余受检锚杆宜在整个锚固工程范围内均匀或随机选取。4除本条第1款指定的受检锚杆外,其余受检锚杆的检测数量应符合本规程第3.2.9条的相关规定。3.2.9锚杆验收试验的检测数量不应少于锚杆总数的5%,且不得少于6根。土钉验收试验的检测数量不宜少于土钉总数的1%,且不应少于6根。3.2.10当验收试验出现不合格锚杆、土钉时,应扩大抽检。扩大抽检的数量应为不合格锚杆、土钉的2倍。3.2.11当缺少类似工程实践经验或设计有要求时,应进行锚杆粘结强度的测试,测试数量不应少于3根。当在实验室进行锚杆杆体与砂浆粘结强度测试时,测试数量不得少于6个。3.2.12预应力锚杆应进行锁定力测试,测试数量不得少于6根,安全等级为一级、设计等级为甲级锚固工程不得少于锚杆总数的5%,其它锚固工程的测试数量宜为锚杆总数的3%~5%。测试的锚杆应有代表性。3.2.13全长粘结锚杆的锚固质量检测可按现行行业标准《锚杆锚固质量无损检测技术规程》JGJ/T182的规定执行。3.3锚杆监测规定3.3.1锚杆监测包括锚杆拉力监测(预应力锚杆自由段拉力监测、锚杆锚固段拉力监测)、锚杆锚固段传力过程监测、锚杆锚头位移监测、锚杆腐蚀状况检查。锚杆监测应根据相应工程设计等级、锚杆类型、施工工艺、监测目的、传感器的特性等合理选择监测方法和监测数量。3.3.2存在下列情况之一的锚杆,应进行预应力锚杆自由段拉力监测:1永久性预应力锚杆;2安全等级为一级、二级锚固工程中的临时性预应力锚杆。3.3.3预应力锚杆自由段拉力监测的数量为永久性预应力锚杆不应少于锚杆总数的5%,临时性预应力锚杆不应少于锚杆总数的3%,且不应少于6根。监测的锚杆应有代表性。3.3.4存在下列情况之一的锚杆,宜进行锚杆锚固段拉力监测:1塑性流变岩体中隧洞锚喷支护工程的锚杆;2受采动(生产和施工)影响的锚喷支护工程的锚杆;3易发生岩爆的高地应力岩体中隧洞的锚喷支护工程的锚杆;4采用施工监控量测隧道与地下工程中的锚杆;5设计要求监测的锚杆。3.3.5锚杆锚固段拉力监测数量可根据工程实际情况和设计要求综合确定。监测的锚杆应有代表性,且测点应合理布置。3.3.6锚头位移监测宜结合被锚固结构的变形监测进行,可按国家现行标准《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497、《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911和《铁路隧道监控量测技术规程》TB10121的相关规定执行。3.3.7对腐蚀环境中的永久性锚杆,在其使用期间内应对锚杆腐蚀状况进行检查分析。3.4检测与监测结果评价和检测与监测报告3.4.1锚杆基本试验应提供每根试验锚杆的极限抗拔承载力。3.4.2锚杆验收试验应提供受检锚杆是否满足设计要求的结论。3.4.3检测、测试与监测报告应用词规范,分析合理、结论准确。宜包含以下内容:1工程概况:委托方名称,工程名称,工程地点,建设、勘察、设计、监理和施工单位,锚固工程类型、规模,设计要求;2主要岩土工程勘察资料和地质条件描述;3检测、测试与监测的锚杆的类型、编号、位置、尺寸(锚杆孔径、锚杆长度和杆体直径和面积、自由段长度、锚固段长度和角度)、施工日期,杆体材料、材料强度和相关施工记录;4仪器设备及传感器的规格、型号、精度;5检测、测试与监测的目的、方法、数量、日期;6异常情况描述;7主要数据图表;8结果分析,结论及建议。4仪器设备及其安装4.1抗拔试验仪器设备及其安装4.1.1锚杆抗拔试验仪器设备及其安装适用于支护锚杆、基础锚杆、土钉抗拔试验。4.1.2试验加载宜采用油压千斤顶,其作用力方向应与锚杆轴线重合。4.1.3试验加载装置安装前,应采取措施确保试验锚杆处于独立受力状态,不受支撑构件、垫层或混凝土面层的影响。4.1.4试验仪器设备性能指标应符合下列规定:1荷重传感器、压力传感器的测量误差不应大于1%,压力表精度应优于或等于0.4级;2在试验荷载达到最大试验荷载时,试验用油泵、油管的工作压力不应超过额定工作压力的80%;3荷重传感器、千斤顶、压力表或压力传感器的量程应与测量范围相适应,测量值宜控制在全量程的30%~80%范围内;4位移测量仪表的测量误差不大于0.1%FS,分辨力优于或等于0.01mm。4.1.5荷载量测可采用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定,或采用并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测定油压,根据千斤顶校准结果换算荷载。4.1.6宜采用位移传感器或百分表对锚杆锚头位移进行测量,其安装应符合下列规定:1位移测量平面宜设置在锚杆孔口的杆体位置,对支护锚杆也可选择在锚头附近的杆体位置,测点应固定在杆体上;2应安装1~2个位移测量仪表;3位移测量仪表的基座应固定在基准梁上,不得固定在千斤顶上;4位移测量方向应沿着锚杆的轴向变形方向;5基础锚杆:基准桩中心与基础锚杆中心的距离应大于等于6d(d为锚杆钻孔直径)且大于2.0m,基准桩中心与反力支座的净距应大于等于1.5B(B为反力支座边宽)且大于2.0m;6支护锚杆、土钉:基准桩应优先设置在受试验影响较小的区域(坑底、下一台阶);其他情况:基准桩中心与支护锚杆、土钉中心的距离应大于等于6d(d为锚杆钻孔直径)且大于1.0m,基准桩中心与承压板(反力支座)的净距应大于1B(B为反力支座边宽、承压板边宽)且大于1.0m;7基准梁应具有足够的刚度,并应稳固地安置在基准桩上;8基准桩、基准梁和固定位移测量仪表的夹具应避免太阳照射、振动及其他外界因素的影响。4.1.7锚杆抗拔试验的加载反力装置分为支座横梁反力装置、支撑架式加载反力装置和承压板式加载反力装置。4.1.8支座横梁加载反力装置,其安装应符合下列规定:1加载反力装置能提供的反力不得小于最大试验荷载的1.2倍;2对加载反力装置的主要构件进行强度和变形验算;3支座底的压应力不宜大于支座底的岩土承载力特征值的1.5倍;4基础锚杆中心与支座边的距离应大于等于2B(B为支座边宽)和大于等于3d(d为锚杆钻孔直径)且大于1.0m;5支护锚杆、土钉中心与支座边的距离应大于等于1B(B为支座边宽)且大于0.5m。4.1.9支撑架式加载反力装置,其安装应符合下列规定:1支撑架应有足够的刚度、足够的面积;2支座底的压应力不宜大于支座底的岩土承载力特征值的1.5倍;3锚杆中心与支座边的距离应大于等于1.5d(d为锚杆钻孔直径)。4.1.10承压板式加载反力装置,其安装应符合下列规定:1承压版下设置有支撑构件,且支撑构件能提供足够的加载反力;2承压板应有足够的刚度、足够的面积。4.1.11基础锚杆抗拔试验的加载反力装置应采用支座横梁加载反力装置。4.1.12支护锚杆抗拔试验的加载反力装置的选用应符合下列规定:1应优先采用支座横梁加载反力装置,也可选用支撑架式加载反力装置;2当支护锚杆支撑体系中设置有连续墙、排桩、腰梁、圈梁等支护构件,且支护构件能提供足够的加载反力时,也可选用承压板式加载反力装置。4.1.13土钉抗拔试验的加载反力装置应优先采用支座横梁加载反力装置,也可选用支撑架式加载反力装置。4.1.14锚杆抗拔试验加载反力装置的安装可按附录A的要求执行。4.2监测与测试仪器设备4.2.1锚杆监测与测试仪器设备适用于粘结强度测试、锁定力测试、拉力监测。4.2.2锚杆锁定力测试与预应力锚杆自由段拉力监测宜选用环式锚杆测力计或提离试验进行测试。锚杆测力计可选用振弦式钢筋应力计、电阻应变式传感器、光纤光栅传感器等组成的环式锚杆测力计。4.2.3锚杆粘结强度测试、锚杆锚固段拉力监测,安装于杆体中的传感器可根据杆体材料和传感器特性选择振弦式钢筋应力计、粘贴式电阻应变计、封装式光纤光栅应变计或粘贴式光纤光栅应变计等传感器。当杆体材料为钢绞线等特殊材料时,应通过有效试验的方法选用合适可行的传感器或测试方法。4.2.4锚杆监测与测试的测力计、传感器及二次测试仪表组成的测量系统性能指标应满足以下要求:1测试仪器与传感器的量程应与测量范围相适应,测量值宜控制在全量程的30%~80%范围内;2振弦式测试系统测量误差不大于±2.5%FS,仪器分辨率应优于或等于1Hz;3电子应变类测试系统测量误差不大于±1%FS,仪器分辨率宜为1;4光纤光栅类测试系统测量误差不大于±1%FS,分辨率:1pm;5测试仪器系统工作温度、零点漂移、线性度、灵敏度、重复性指标以及可靠性、耐久性应满足具体工作要求。4.2.5测力计、传感器制作安装应满足其正常工作所需的防水、防潮、绝缘、以及信号传输方面的要求。测力计、传感器安装前应对其精度、灵敏度等进行标定。对稳定性和耐久性及其与试验锚杆系统匹配情况进行核查。5基本试验5.1一般规定5.1.1锚杆基本试验可确定锚杆极限抗拔承载力,提供设计参数和验证施工工艺。5.1.2锚杆基本试验的预估最大试验荷载(Qmax)的确定应符合下列规定:1拉力型锚杆:应取预估锚杆的锚固段注浆体与岩体之间破坏荷载(Tyt)、预估锚杆杆体与锚固段注浆体之间破坏荷载(Tzjt)两者中较小者的(1.0~1.5)倍;2压力型锚杆:应取预估锚杆的锚固段注浆体与岩体之间破坏荷载(Tyt)的(1.0~1.5)倍,且不宜超过锚固段注浆体局部抗压破坏荷载的0.90倍;3对钢绞线锚杆,不应超过杆体极限承载力的0.85倍;对钢筋锚杆,不应超过杆体极限承载力的0.90倍;当杆体强度不足时,应加大杆体的截面面积或改用抗拉强度更高的杆体;4对验证性基本试验,或当设计有要求时,按设计要求取值。5.1.3预估锚杆的岩土体与锚固段注浆体之间破坏荷载、预估锚杆杆体与锚固段注浆体之间破坏荷载应根据设计文件按照相关标准进行计算。5.1.4不得选用工程锚杆和工程土钉进行基本试验。用于基本试验的全长粘结型锚杆和土钉宜设置0.5m~1.0m的自由段。5.1.5锚杆抗拔试验中初始荷载的确定、加卸荷速度、锚头位移基准值的测读应符合下列规定:1初始荷载的确定:钢筋锚杆、土钉宜取预估最大试验荷载的10%,钢绞线锚杆宜取预估最大试验荷载的30%,荷载分散型锚杆的差异张拉荷载大于30%的最大试验荷载等特殊情况时也可取预估最大试验荷载的50%;2加卸荷速度:试验中的加荷速度宜为50kN/min~100kN/min,卸荷速度宜为100kN/min~200kN/min;3锚头位移基准值:在初始荷载作用下,应测读锚头位移基准值,当间隔5min的读数差不大于测读仪表的分辨力时,方可作为锚头位移基准值。5.2现场操作5.2.1试验前,对未锁定的钢绞线锚杆应按本规程第9.2节的规定进行锚索的预紧和张拉;对已锁定的预应力锚杆应解除预应力,锚杆卸锚装置应符合本规程附录B.0.1的要求。5.2.2锚杆基本试验方法分为多循环加卸载法、单循环加卸载法和分级维持荷载法。锚杆基本试验方法的选择应符合下列规定:1支护锚杆应采用多循环加卸载法或分级维持荷载法,当有成熟的地区经验时,钢筋锚杆也可采用单循环加卸载法;2基础锚杆应采用分级维持荷载法;3土钉宜采用单循环加卸载法;4当设计有要求时,按设计要求确定试验方法。5.2.3基本试验的多循环加卸载法应符合下列规定:1加卸载分级和锚头位移观测时间应根据初始荷载的取值按表5.2.3确定;表5.2.3-1基本试验多循环加卸载法的加卸载分级与锚头位移观测时间循环次数试验荷载值与预估最大试验荷载的百分比(%)初始荷载加载过程卸载过程第一循环1030503010第二循环10305060--503010第三循环1030506070--503010第四循环103050--607080-503010第五循环103050-6070809070503010第六循环1030506070809010070503010观测时间(min)555555≥105555表5.2.3-2基本试验多循环加卸载法的加卸载分级与锚头位移观测时间循环次数试验荷载值与预估最大试验荷载的百分比(%)初始荷载加载过程卸载过程第一循环305030第二循环305060--5030第三循环30506070--5030第四循环3050--607080-5030第五循环3050-60708090705030第六循环305060708090100705030观测时间(min)55555≥10555表5.2.3基本试验多循环加卸载法的加卸载分级与锚头位移观测时间循环次数试验荷载值与预估最大试验荷载的百分比(%)初始荷载加载过程卸载过程第一循环5060-50第二循环506070-50第三循环50--607080-50第四循环50-607080907050第五循环50607080901007050观测时间(min)5555≥10552在每一循环的非最大荷载作用下,每级荷载加载或卸载完成后持荷5min,按0、5min测读锚头位移;3在每一循环的最大荷载作用下,荷载稳定后,应每间隔5min测读一次锚头位移,30min以后按间隔10min测读一次锚头位移;当锚头位移达到本规定第5.2.6条的相对稳定标准时,方可卸载;4当加至预估最大试验荷载并且锚头位移达到相对稳定标准后,锚杆尚未出现本规程第5.2.7条规定的终止加载情况时,宜按预估最大试验荷载10%的荷载增量继续进行(1~2)个循环的加卸载试验。5.2.4基本试验的单循环加卸载法应符合下列规定:1加卸载分级和锚头位移观测时间应根据初始荷载的取值按表5.2.4确定;表5.2.4基本试验的单循环加卸载法的加载分级与锚头位移观测时间试验荷载值与预估最大试验荷载的百分比(%)初始荷载加载过程卸载过程103050607080901007050301030-5060708090100705030-50--607080901007050--观测时间(min)≥1052每级荷载施加稳定后,应每间隔5min测读一次锚头位移,30min以后按间隔10min测读一次锚头位移;3锚头位移达到本规程第5.2.6条的相对稳定标准时,可继续施加下一级荷载;4当加至预估最大试验荷载后,锚杆尚未出现本规程第5.2.7条规定的终止加载情况时,宜按预估最大试验荷载10%的荷载增量继续进行(1~2)级加载,然后卸载;5卸载时,每级荷载维持5min,按第0、5min测读锚头位移。5.2.5分级维持荷载法应符合下列规定:1加载应分级进行,采用逐级等量加载,分级荷载宜为预估最大试验荷载的1/10,第一级荷载可为分级荷载的2倍,以后的分级荷载取为分级荷载;卸载应分级进行,每级卸载量取加载时分级荷载的2倍,逐级等量卸载;2每级荷载施加稳定后,应每间隔5min测读一次位移,30min以后按间隔10min测读一次位移;3锚头位移达到本规程第5.2.6条的相对稳定标准时,可继续施加下一级荷载;4卸载时,每级荷载维持15min,按第0、5、10、15min测读锚头位移;5加至预估最大试验荷载后,当锚杆尚未出现本规范第5.2.7条规定的终止加载情况时,宜按预估最大试验荷载10%的荷载增量继续进行(1~2)级荷载加载试验。5.2.6锚头位移相对稳定标准应符合下列规定:1基本试验的多循环加卸载法、单循环加卸载法:1)岩石锚杆:在观测时间内,当相邻两次锚头位移增量不大于0.05mm时,可视为位移稳定;若30min内锚头位移仍不稳定,则应延长观测时间,当出现1h内锚头位移增量小于0.50mm时,可视为位移稳定;2)土层锚杆:在观测时间内,当相邻两次锚头位移增量不大于0.10mm时,可视为位移稳定;若30min内锚头位移仍不稳定,则应延长观测时间,当出现1h内锚头位移增量小于1.00mm时,可视为位移稳定;3)土钉:在观测时间内,当相邻两次钉头位移增量不大于0.20mm时,可视为位移稳定;若30min内锚头位移仍不稳定,则应延长观测时间,当出现1h内位移增量小于2.00mm可视为稳定。2分级维持荷载法:岩石锚杆30min内的锚头位移增量不大于0.05mm,土层锚杆30min内的锚头位移增量不大于0.10mm。5.2.7出现下列情况之一时可视为破坏,应终止加载:1多循环加卸载法:从第二循环加载开始,后一循环荷载产生的单位荷载下的锚头位移增量达到或超过前一循环荷载产生的单位荷载下的位移增量的5倍;2单循环加卸载法、分级维持荷载法:从第二级加载开始,后一级荷载产生的单位荷载下的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生的单位荷载下的位移增量的5倍;3锚头位移不收敛;4锚杆杆体破坏。5.2.8荷载分散型锚杆基本试验还应符合下列规定:1荷载分散型锚杆应采用整体张拉的方式进行基本试验;当设计认可时,也可对各单元锚杆分别进行基本试验;2采用整体张拉的方式时,应先对各组单元锚杆进行差异荷载张拉;差异荷载张拉方法应按本规程附录C的规定执行,差异张拉荷载施加后整体张拉至初始荷载(Q0);3当采用单元锚杆独立试验时,应从最短单元锚杆至最长单元锚杆的顺序对各组单元锚杆逐一进行试验;4试验方法应选用多循环加卸载法。5.2.9多循环加卸载法的试验数据可按附录D表D.0.1的格式进行记录,单循环加卸载法、分级维持荷载法的试验数据可按附录D表D.0.2的格式进行记录。5.3检测数据分析与判断5.3.1试验结果应按每级荷载对应的锚头位移列表整理,多循环加卸载法应按本规程附录E图E.0.1的要求绘制锚杆的荷载~位移(Q~s)曲线、荷载~弹性位移(Q~se)曲线和荷载~塑性位移(Q~sp)曲线;单循环加卸载法、分级维持荷载法应按本规程附录E图E.0.2的要求绘制锚杆的荷载~位移(Q~s)曲线;必要时宜绘制其他辅助分析曲线。5.3.2锚杆抗拔承载力的取值和统计应按下列方法确定:1单根锚杆极限抗拔承载力取满足本规程第5.2.7条规定的终止加载的前一级荷载值;在最大试验荷载作用下未达到本规程第5.2.7条规定的破坏标准时,极限抗拔承载力取最大试验荷载值;2参加统计的试验锚杆,当其试验结果满足极差不超过平均值的30%时,取平均值为锚杆极限抗拔承载力标准值;若极差超过30%,应增加试验数量,并分析极差过大的原因,结合工程实际情况确定锚杆极限抗拔承载力标准值,必要时可增加试验锚杆数量;3对荷载分散型锚杆的单元锚杆独立试验法,应对单元锚杆逐组进行评定;4对基础锚杆,将其极限抗拔承载力除以安全系数2即为该基础锚杆抗拔承载力特征值Rt。5.3.3预应力锚杆弹性变形的验算应符合下列规定:1从初始荷载至最大试验荷载,所测得的弹性位移量应大于该荷载下锚杆自由段长度的杆体理论弹性伸长值的80%;2锚杆自由段长度的杆体理论弹性伸长值可按本规程第7.3.4~7.3.5条的规定计算。5.3.4预应力锚杆弹性变形验算结果不满足本规程5.3.3条的规定时,应建议有关方调整设计参数、施工工艺。5.3.5锚拉式支挡结构的弹性支点刚度系数()可由锚杆基本试验按下式计算:(5.3.5)式中:Q1、Q2──锚杆循环加荷或逐级加荷试验中(Q~s)曲线上对应锚杆锁定值与轴向拉力标准值的荷载值(kN);s1、s2──(Q~s)曲线上对应于荷载为Q1、Q2的锚头位移值(m);ba──结构计算宽度(m);s──锚杆水平间距(m)。5.3.6检测报告除应包括本规范第3.4.3条内容以外,还应包括:1受检锚杆孔位对应的地质柱状图;2加载反力装置,试验方法,荷载分散型锚杆差异荷载张拉方法;3本规程第5.3.1条要求绘制的曲线及对应的数据表;4锚杆承载力确定标准、锚杆承载力;5变形验算结果。6蠕变试验6.0.1锚杆蠕变试验可确定锚杆蠕变特性,为有效控制蠕变量和预应力损失提供锚杆设计参数和荷载使用水平。6.0.2蠕变试验前,钢绞线锚杆应按本规程第9.2节的规定进行锚索的预紧和张拉。6.0.3荷载分散型锚杆应采用先差异荷载张拉再整体张拉的方法进行蠕变试验。6.0.4蠕变试验的加载分级和锚头位移观测时间应按表6.0.4确定,在观测时间内荷载应保持恒定。表6.0.4蠕变试验的加载分级和锚头位移观测时间表加荷等级(Nk、Nak、Nt)观测时间(min)临时锚杆永久锚杆观测时间t1观测时间t2观测时间t1观测时间t20.25--5100.5051015300.75153030601.003060601201.2045901202401.5601201803606.0.5在每个分级荷载作用下,分别按第1、5、10、15、30、45、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330、360min的时间记录蠕变量。6.0.6锚杆蠕变试验的试验数据可按附录D表D.0.3的格式进行记录。6.0.7试验结果应按每级荷载对应的锚头位移列表整理,并应按本规程附录E图E.0.3的要求,绘制每级荷载下锚杆的蠕变量~时间对数(s~lgt)曲线。6.0.8蠕变率应按下式计算:(6.0.8)式中:kc──锚杆蠕变率;s1──t1时间测得的蠕变量(mm);s2──t2时间测得的蠕变量(mm)。6.0.9锚杆的蠕变率不应大于2.0mm。6.0.10检测报告除应包括本规范第3.4.3条内容以外,还应包括:1受检锚杆孔位对应的地质柱状图;2加载反力装置,试验方法,荷载分散型锚杆差异荷载张拉方法;3本规程第6.0.7条要求绘制的曲线及对应的数据表;4锚杆蠕变率。7验收试验7.1一般规定7.1.1锚杆验收试验也称为抗拔承载力检测试验,采用接近于锚杆实际工作条件的试验方法,确定验收荷载作用下锚杆的工作性状,判定锚杆验收荷载是否满足设计要求,为工程验收提供依据。7.1.2锚杆验收试验的最大验收荷载不应小于设计要求的抗拔承载力检测值,且不应大于杆体抗拉设计荷载值(fpyAs)的0.8倍或(fyAs)的0.9倍。当采用本规程第7.3.6条进行评价时,最大验收荷载应大于抗拔承载力检测值。7.1.3锚杆验收试验的抗拔承载力检测值(Ty)应符合下列规定:1临时性支护锚杆应取抗拔承载力设计值的(1.0~1.2)倍或轴向拉力标准值(抗拔承载力特征值)的(1.2~1.5)倍;永久性支护锚杆应取抗拔承载力设计值的(1.2~1.5)倍或轴向拉力标准值(抗拔承载力特征值)的(1.5~2.0)倍;2基础锚杆不应小于设计要求的基础锚杆抗拔承载力特征值(Rt)的2.0倍;3当设计有规定时按设计要求确定。7.1.4土钉验收试验的抗拔承载力检测值(Ty)应取轴向拉力标准值的(1.2~1.5)倍(对安全等级为二级、三级的土钉墙,分别不应小于轴向拉力标准值的1.3倍、1.2倍)或抗拔承载力设计值的(1.0~1.2)倍。7.1.5锚杆抗拔试验中初始荷载的确定、加卸荷速度、锚头位移基准值的测读应符合本规程第5.1.5条的规定。7.2现场操作7.2.1试验前,对已锁定的预应力锚杆应解除预应力,锚杆卸锚装置应符合本规程附录B.0.1的要求;对未锁定的钢绞线锚杆,应按本规程第9.2节的规定进行锚索的预紧和张拉。7.2.2锚杆验收试验方法分为单循环加卸载法、分级维持荷载法和多循环加卸载法。锚杆验收试验方法的选取应符合下列规定:1基础锚杆验收试验应采用分级维持荷载法;2支护锚杆:超长钢绞线锚杆宜选用多循环加卸载法,超高吨位岩石锚杆宜选用多循环加卸载法或分级维持荷载法,其他锚杆可采用单循环加卸载法;3土钉验收试验宜采用单循环加卸载法。7.2.3锚杆验收试验的单循环加卸载法应符合下列规定:1加卸载分级和锚头位移观测时间应根据初始荷载的取值按表7.2.3确定;表7.2.3验收试验的单循环加卸载法的加载分级与锚头位移观测时间分级荷载与预估预估最大试验荷载的百分比(%)初始荷载加载过程卸载过程103050607080901007050301030-5060708090100705030-50--607080901007050--观测时间(min)≥1052每级荷载施加稳定后,应每间隔5min测读一次锚头位移;3锚头位移相对收敛标准:当后5min的位移增量小于前5min的位移增量,视为锚头位移达到相对收敛标准;4锚头位移达到相对收敛标准时,可继续施加下一级荷载;5卸荷时,每级荷载持荷5min,按0、5min测读锚头位移;6当出现本规程第7.2.6条规定的终止加载情况时,可终止加载。7.2.4锚杆验收试验的多循环加卸载法应符合下列规定:1加载分级和锚头位移观测时间应按表7.2.4确定;表7.2.4验收试验多循环加卸载法的加卸载分级与锚头位移观测时间循环次数分级荷载与预估最大试验荷载的百分比(%)加载过程卸载过程第一循环3050--30第二循环305060-5030第三循环30506070-5030第四循环3050--607080-5030第五循环3050-60708090705030第六循环305060708090100705030观测时间(min)111111≥101112在每一循环的非最大荷载作用下,荷载稳定后,持荷1min,测读一次锚头位移;3在每一循环的最大荷载作用下,荷载稳定后,应每间隔5min测读一次锚头位移;当锚头位移达到相对收敛标准时,再卸载;4锚头位移相对收敛标准:当后5min的位移增量小于前5min的位移增量,视为锚头位移达到相对收敛标准;5卸荷时,每级荷载持荷1min,测读一次锚头位移;6当出现本规程第7.2.6条规定的终止加载情况时,可终止加载。7.2.5分级维持荷载法应符合下列规定:1加载应分级进行,采用逐级等量加载,分级荷载宜为预估最大试验荷载的1/10,第一级荷载可为分级荷载的2倍,以后的分级荷载取为分级荷载;卸载应分级进行,每级卸载量取加载时分级荷载的2倍,逐级等量卸载;2每级荷载施加稳定后,应每间隔5min测读一次位移,30min以后按间隔10min测读一次位移;3锚头位移达到相对稳定标准时,可继续施加下一级荷载;4锚头位移相对稳定标准:岩石锚杆30min内的锚头位移增量不大于0.05mm,土层锚杆30min内的锚头位移增量不大于0.10mm;5卸载时,每级荷载维持15min,按第0、5、10、15min测读锚头位移;6当出现本规程第7.2.6条规定的终止加载情况时,可终止加载。7.2.6锚杆验收试验中,当出现下列情况之一时,应终止加载:1多循环加卸载法:从第二循环加载开始,后一循环荷载产生的单位荷载下的锚头位移增量达到或超过前一循环荷载产生的单位荷载下的位移增量的5倍;2单循环加卸载法和维持荷载法:从第二级加载开始,后一级荷载产生的单位荷载下的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生的单位荷载下的位移增量的5倍;3在某级荷载作用下,锚头位移不收敛(岩石锚杆在60min、土层锚杆与土钉3h内未达到位移相对收敛标准);4锚杆杆体破坏;5已加载至最大验收荷载,且锚头位移达到位移相对收敛标准。7.2.7荷载分散型锚杆验收试验还应符合下列规定:1荷载分散型锚杆宜采用整体张拉的方式进行验收试验;当设计认可时,也可对各单元锚杆分别进行验收试验;2采用整体张拉的方式时,应先对各组单元锚杆进行差异荷载张拉;差异荷载张拉方法应符合本规程附录C的规定,差异张拉荷载施加后整体张拉至初始荷载(Q0);3当采用单元锚杆独立试验时,应从最短单元锚杆至最长单元锚杆的顺序对各组单元锚杆逐一进行试验;4试验方法可选用多循环加卸载法,也可选用单循环加卸载法。7.2.8对预应力锚杆,试验完成后应再加载至锁定荷载进行锁定。7.2.9多循环加卸载法的试验数据可按附录D表D.0.1的格式进行记录,单循环加卸载法、分级维持荷载法的试验数据可按附录D表D.0.2的格式进行记录。7.3检测数据分析与判定7.3.1试验结果应按每级荷载对应的锚头位移列表整理,多循环加卸载法应按本规程附录E图E.0.1的要求绘制锚杆的荷载~位移(Q~s)曲线、荷载~弹性位移(Q~se)曲线和荷载~塑性位移(Q~sp)曲线;单循环加卸载法、分级维持荷载法应按本规程附录E图E.0.2的要求绘制锚杆的荷载~位移(Q~s)曲线,必要时宜绘制其他辅助分析曲线。7.3.2验收试验中,单根锚杆、土钉的抗拔承载力检测值的确定应符合下列规定:1当出现本规程第7.2.6条规定的终止加载情况的第1~4款时,取终止加载的前一级荷载值;2当出现本规程第7.2.6条规定的终止加载情况的第5款时,取最大试验荷载值。7.3.3锚杆验收试验中采用多循环加卸载法、单循环加卸载法试验的锚杆,符合下列规定的受检锚杆应判定合格:1按本规程第7.3.2条的规定确定的单根锚杆的抗拔承载力检测值满足设计要求;2拉力型锚杆:从初始荷载至最大试验荷载,所测得的锚杆弹性位移量不应小于锚杆自由段长度的杆体理论弹性伸长值的80%,且不应大于杆体自由段长度与1/2杆体粘结段长度之和的杆体理论弹性伸长值;3压力型锚杆:从初始荷载至最大试验荷载,所测得的弹性位移量不应小于锚杆自由段长度的杆体理论弹性伸长值的80%,且不应大于杆体自由段长度的理论弹性伸长值的120%;4拉力分散型锚杆:从初始荷载至最大试验荷载,所测得的弹性位移量不应小于最短单元锚杆在该荷载作用下的锚杆自由段长度的杆体理论弹性伸长值的80%,且不应大于各单元锚杆杆体自由段长度与1/2杆体粘结段长度之和的杆体理论弹性伸长值;5压力分散型锚杆:从初始荷载至最大试验荷载,所测得的弹性位移量不应小于最短单元锚杆在该荷载作用下的锚杆自由段长度的杆体理论弹性伸长值的80%,且不应大于各单元锚杆杆体自由段长度的理论弹性伸长值的120%;6当设计有要求时锚杆的总变形量应满足设计要求;7对荷载分散型锚杆的单元锚杆独立试验法,其逐组单元锚杆的评定均满足本条第1~6款的要求。7.3.4锚杆弹性位移量的取值和伸长值的计算应符合下列规定:1锚杆从初始荷载至最大试验荷载所测得的总弹性位移量为最大试验荷载时的锚头总位移与卸载至初始荷载时的残余位移之差;2拉力型锚杆,锚杆自由段长度、杆体自由段长度与1/2杆体粘结段长度之和的杆体理论弹性伸长值可按下列公式计算:(7.3.4-1)(7.3.4-2)3压力型锚杆,锚杆自由段长度、杆体自由段长度的杆体理论弹性伸长值可按下列公式计算:(7.3.4-3)(7.3.4-4)式中ΔLf——从初始荷载至最大试验荷载,锚杆自由段长度的杆体理论弹性伸长值(mm);ΔLtb——从初始荷载至最大试验荷载,杆体自由段长度的理论弹性伸长值(mm);ΔLtf——从初始荷载至最大试验荷载,杆体自由段长度的理论弹性伸长值(mm);Qmax——最大试验荷载(kN);Q0——初始荷载(kN);Lf——锚杆自由段长度(m);Ltb——杆体粘结段长度(m);Ltf——杆体自由段长度(m);E——杆体弹性模量(MPa);As——杆体横截面积(m2)。7.3.5荷载分散型锚杆弹性位移量的取值和伸长值的计算应符合下列规定:1荷载分散型锚杆从初始荷载至最大试验荷载所测得的总弹性位移量为最大试验荷载时的锚头总位移与卸载至初始荷载时的残余位移之差;2对拉力分散型锚杆,最短单元锚杆从初始荷载至最大试验荷载,对应的锚杆自由段长度的杆体理论弹性伸长值;从初始荷载至最大试验荷载,第i组单元锚杆的杆体自由段长度与1/2杆体粘结段长度之和的理论弹性伸长值可按下列公式计算:(7.3.5-1)(7.3.5-2)(7.3.5-3)(7.3.5-4)(7.3.5-5)3对压力分散型锚杆,最短单元锚杆从初始荷载至最大试验荷载,对应的锚杆自由段长度的杆体理论弹性伸长值;从初始荷载至最大试验荷载,第i组单元锚杆的杆体自由段长度的理论弹性伸长值可按下列公式计算:(7.3.5-6)(7.3.5-7)(7.3.5-8)式中最大试验荷载状态下各组单元锚杆的理论荷载(kN);Q0——初始试验荷载(kN);Qmax——最大试验荷载(kN);Q0i——第i组单元锚杆的初始荷载(kN);ΔQi——第i(i=1,2,…,n)组单元锚杆的差异张拉荷载值(kN),可按本规程附录C.0.3的规定计算;ΔQ1~n——对n组单元锚杆施加的总的差异张拉荷载值(kN),可按本规程附录C.0.4的规定计算;ΔLf——最短单元锚杆从初始荷载至最大试验荷载,锚杆自由段长度对应的杆体理论弹性伸长值(mm);ΔLtbi——从初始荷载至最大试验荷载,第i组单元锚杆杆体粘结段长度的理论弹性伸长值(mm);ΔLtfi——从初始荷载至最大试验荷载,第i组单元锚杆杆体自由段长度的理论弹性伸长值(mm);Lf——锚杆自由段长度(m);Ltbi——第i组单元锚杆杆体粘结段长度(m);Ltfi——第i组单元锚杆的杆体自由段长度(m);Asi——第i组单元锚杆的杆体横截面积(m2);i——单元锚杆序号,i=1~n,当i=1时为最长单元锚杆,当i=n时为最短单元锚杆。7.3.6系统锚杆宜采用统计评价,当满足下列条件时,判定所检测的工程锚杆验收试验结果满足设计要求:1按本规程第7.3.2条规定确定的锚杆抗拔承载力检测值的平均值不应小于设计要求的锚杆抗拔承载力检测值(Ty);2按本规程第7.3.2条规定确定的锚杆抗拔承载力检测值的最小值不应小于设计要求的锚杆抗拔承载力检测值(Ty)的0.9倍;3锚杆变形应符合本规程第7.3.3条的有关规定。7.3.7采用分级维持荷载法试验的锚杆,符合下列规定的锚杆应判定合格:1按本规程第7.3.2条规定确定的锚杆抗拔承载力检测值不应小于设计要求的锚杆抗拔承载力检测值(Ty);2支护锚杆变形应符合本规程第7.3.3条的有关规定;3对基础锚杆:也可将锚杆位移稳定或收敛的最大加载值除以安全系数2即为该基础锚杆抗拔承载力特征值Rt,其承载力特征值满足设计要求;4当设计对锚杆变形有要求时,锚杆的变形应满足设计要求。7.3.8土钉验收试验中,应对同一条件的土钉进行统计分析,当满足下列条件时,可判定所检测的土钉满足验收要求:1按本规程第7.3.2条规定确定的土钉抗拔承载力检测值的平均值不应小于设计要求的土钉抗拔承载力检测值(Ty);2按本规程第7.3.2条规定确定的土钉抗拔承载力检测值的最小值不应小于设计要求的土钉抗拔承载力检测值(Ty)的0.8倍;3当设计有要求时土钉的变形应满足设计要求。7.3.9检测报告除应包括本规范第3.4.3条规定的内容以外,还应包括下列内容:1受检锚杆孔位对应的地质柱状图;2加载反力装置,锚杆试验方法,张拉差异方法;3本规程第7.3.1条要求绘制的曲线及对应的数据表;4基础锚杆承载力确定标准、锚杆承载力;4支护锚杆、土钉锚杆验收标准与评定依据、抗拔承载力检测值;5支护锚杆变形验算结果。8粘结强度测试8.1一般规定8.1.1锚杆粘结强度测试适用于确定锚杆锚固段注浆体与岩土体之间的粘结强度,也可用于确定锚杆杆体与锚固段注浆体之间的粘结强度。8.1.2粘结强度测试可选择在锚杆杆体中安装传感器测试法、短锚固段锚杆测试法。确定锚杆锚固段注浆体与岩土体之间粘结强度的短锚固段锚杆测试法可按本规程附录F执行。锚杆杆体与锚固段注浆体之间的粘结强度宜在试验室内进行测试。8.1.3试验锚杆的锚固长度应符合下列规定:1当进行锚固段注浆体与岩土体间粘结强度试验时,可采取加大杆体的截面面积(锚固段长度取设计锚固长度)或减短锚固长度(锚固长度取设计锚固长度的0.4倍~0.6倍,硬质岩取小值)的措施;2当进行锚固段注浆体与杆体之间的粘结强度试验时,可采取减少锚杆杆体与锚固段注浆体的粘结长度的措施:锚杆杆体与锚固段注浆体之间破坏荷载宜为岩土体与锚固段注浆体之间破坏荷载的(0.4~0.6)倍。8.2传感器安装与埋设8.2.1安装于锚杆杆体中的传感器应与锚杆杆体实现有效连接,并应真实反映锚杆杆体的轴向应力或应变。8.2.2传感器埋设断面的选择应符合下列规定:1应根据拟测试岩土体的空间分布和锚杆受力特点以及传感器特性进行合理布设;2在岩土层界面处应布置测试断面,同一岩土层的测量断面宜等间距布置;3宜设置一测量断面作为传感器数据校核断面,数据校核断面应设置在锚杆自由段上,且距孔口位置位置宜为(1~2)倍的锚杆钻孔直径;4条件许可时,同一断面处宜对称埋设2个传感器。8.2.3电阻应变计的制作和安装应符合下列规定:1电阻应变片宜采用标距(3~10)mm的120Ω或350Ω胶基箔式应变片,配耐热接线端子;2粘贴前应将贴片位置表面除锈磨平,用有机溶剂去污清洗,待干燥后用专用胶粘贴;3粘贴后的应变片和接线端子应采取可靠的防水防潮材料进行密封;4应变片引出导线应采用屏蔽电缆,导线由独立保护管引出;5测试前应变片及导线系统在仪器接入端处的对地绝缘电阻值宜大于200MΩ;6应在测点位置附近布置温度补偿片,补偿片的型号应与工作片相同,连接工作片的电缆长度宜与连接补偿片的电缆长度基本相等。8.2.4粘贴式光纤光栅应变计的制作和安装应符合下列规定:1粘贴前应将贴片位置表面除锈磨平,用有机溶剂去污清洗,待干燥后用专用胶粘贴;2应变传感器的安装片脚可采用点焊将其与锚杆杆体连接;3传感器的缓冲与防潮处理可采用专用胶和热收缩管进行密封和缓冲保护;4连接传感器的传输光纤可沿螺纹钢筋的两肋布置,并用快速固化胶粘结,使锚杆、光纤传感器、传输光纤成为一体;5应在测点位置附近布置温度传感器,温度传感器可直接绑扎在锚杆杆体上。8.2.5应力计、应变计与锚杆杆体的连接应符合下列规定:1杆体组装宜在工厂或施工现场专门作业棚内的台架上进行;2当锚杆杆体采用普通钢筋时,其连接宜采用机械连接、双面搭接焊、双面帮条焊;3根据测点布置的要求裁截钢筋,螺纹连接应在连接钢筋上焊接螺纹接头,焊接连接应采取有效措施防止焊接时高温对传感器的影响;4连接后的锚杆应力计、应变计和锚杆应处于同一轴线上;5应力计、应变计连接完毕后,应对应力计、应变计和观测电缆进行编号;6应检查应力计、应变计的绝缘电阻和频率初值是否正常。8.2.6传感器的埋设应符合下列规定:1将组装合格的锚杆杆体和排气管送入孔内,引出观测电缆至适当位置,检查注浆管和排气管是否通畅;2测读应力计、应变计的绝缘电阻和频率初值,满足设计和试验要求后即封堵孔口,按设计要求注浆;3测点较多时,宜设置集线箱,锚杆应力计、应变计通过观测电缆按编号接入集线箱;4观测电缆与集线箱应设保护装置;5应记录仪器安装情况。8.2.7传感器的安装记录可按附录D表D.0.4的格式进行记录。8.3现场测试8.3.1当传感器数量较多时,信号采集宜采用自动测量方式。8.3.2锚杆粘结强度的试验方法应采用锚杆基本试验方法进行试验,并应符合本规程第5章的有关规定。当确定锚杆锚固段注浆体与岩土体之间的粘结强度时,应加载至锚固段注浆体与岩土体之间破坏;当确定锚杆杆体与锚固段注浆体之间的粘结强度时,应加载至锚杆杆体与锚固段注浆体之间破坏。8.3.3测试应按下列步骤进行:1锚杆施工完成后,应记录传感器读数,作为传感器初始参考值;2锚杆抗拔试验前应进行传感器观测基准值读数;每隔5min读数1次,当相邻2次读数的最大差值不大于读数仪允许误差时,取相邻2次读数的平均值作为观测基准值;3试验加卸荷宜按本规程第5章的有关基本试验要求进行;4试验过程中,在测读锚头位移时,应同时对测量参数进行读数和记录,并应记录测试仪器的环境温度;5试验终止条件应符合本规程第8.3.2条的规定。8.3.4锚杆粘结强度测试数据可按附录D表D.0.5的格式进行记录。8.4测试数据分析与判定8.4.1锚杆粘结强度测试数据的整理应剔除异常数据,当同一断面有一个以上测读值时应取平均值。8.4.2当采用振弦式传感器时,锚杆杆体轴力应根据测量频率的量值由传感器荷载~频率的标定关系进行确定,也可按下列公式进行核查:(8.4.2)式中:Pi——第i测试点杆体轴力(kN);k——传感器系数(kN/Hz2);fi——第i测试点输出频率(Hz);f0——初始频率值(Hz);C——传感器的自由状态输出;b——传感器温度修正系数(kN/0C);Tt——测试点温度(0C);T0——基准温度(0C)。8.4.3当采用电阻应变式传感器测量且未采用六线制长线补偿时,应按下列公式对锚杆杆体实测应变值进行应变值的修正:采用半桥测量时:(8.4.3-1)采用全桥测量时:(8.4.3-2)式中:ε——修正后的应变值;ε′——修正前的应变值;r——导线电阻(Ω);R——应变计电阻(Ω)。8.4.4当采用光纤光栅应变计时,锚杆杆体应变应根据测量波长的量值由传感器荷载~波长的标定关系进行确定,也可按下列公式进行核查:(8.4.4)式中:εi——i时刻传感器测量出的应变值(με);——i时刻应变传感器输出波长值(nm);——传感器安装后作为“0”应变位置时的波长(nm)。k——应变传感器一次项系数(nm/);——应变传感器环境温度相对于安装时的温度变化量(℃);
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