對《四川省建筑地基基礎檢測技術規程》中錨桿(索)抗拔試驗規定的芻議

王興宇，李科學，董廷康(中冶成都勘察研究總院有限公司，四川成都 610023)

對《四川省建筑地基基礎檢測技術規程》中錨桿(索)抗拔試驗規定的芻議

王興宇，李科學，董廷康
(中冶成都勘察研究總院有限公司，四川成都 610023)

文章針對錨桿(索)抗拔試驗規定，比較了地方推薦性標準規定與國家相關規范的差異，對錨桿桿體強度和巖土與錨固體粘結強度安全系數的分析，提出地方規范對錨桿(索)抗拔試驗規定不合理性的觀點，為地方規范下一步修訂提供了有益的參考資料。

抗拔試驗；試驗荷載；桿體強度；安全度；極限承載力

最近筆者遇到幾起檢測單位因為抗浮錨桿配筋量不滿足錨桿抗拔試驗要求，拒絕出具合格的檢測試驗報告，并出具了相關的解釋理由。而設計單位解釋為嚴格按規范要求進行設計，不存在不滿足抗拔試驗的要求。究其原因，檢測單位依據來源于DBJ 51/T014-2013《四川省建筑地基基礎檢測技術規程》中第6.13條：永久性錨桿(索)試驗的最大加載應取錨桿軸向力設計值的1.5倍，臨時錨桿可取錨桿軸向拉力設計值的1.2倍，但其最大應力值不應大于桿體強度標準值的0.8倍。對此規定，筆者認為欠合理，按現行相關規范進行設計，按該條進行抗拔試驗，始終存在錨桿配筋不能滿足抗拔試驗要求，比國家規范偏嚴，缺少必要的理論和實踐支撐，兩者不匹配。

1 現行各規范對永久性抗拔錨桿試驗的規定

GB 50007-2011《建筑地基基礎設計規范》附錄Y土層錨桿試驗要點：Y.0.1條：為使確定錨固體與土層粘結強度特征值、驗證桿體與砂漿間粘結強度特征值的試驗達到極限狀態，應使桿體承載力標準值大于預估破壞荷載的1.2倍；Y.0.1條：試驗時最大的試驗荷載不宜超過錨桿桿體承載力標準值的0.9倍；Y.0.10條：錨桿驗收試驗應符合下列規定：試驗最大荷載值按0.85Asfyk確定。GB 50330-2013《建筑邊坡工程技術規范》附錄C錨桿試驗規定：C2.2條：基本試驗時最大的試驗荷載不應超過桿體標準值的0.85倍，普通鋼筋不應超過其屈服值0.90倍；C.3驗收試驗中C.3.4條：驗收試驗荷載對永久性錨桿為錨桿軸向拉力Nak的1.50倍；對臨時性錨桿為1.20倍。 GB 50086-2015《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程》對錨桿抗拔試驗的規定與上述兩本規范相似。從國家標準規范GB 50007-2011、GB 50330-2013和GB 50086-2015分析，規范并未從軸向拉力和桿體強度兩個角度同時對同一試驗的最大加載值作出規定，規范強調材料的安全性，按最大荷載值百分比加載后，只要符合相應的條件，試驗的錨桿為合格。對《建筑邊坡工程技術規范》而言，錨桿軸向拉力采用的是標準值，而不是設計值，由下面分析可知，采用1.5倍的軸向拉力標準值進行抗拔試驗，桿體強度也不會超過標準值的0.85倍。

CECS 22:2005《巖土錨桿(索)技術規程》第9.1條一般規定：錨桿的最大試驗荷載不宜超過錨桿桿體極限承載力的0.80倍。驗收試驗第9.4.2條規定：永久性錨桿的最大試驗荷載應取錨桿軸向拉力設計值的1.5倍；臨時性錨桿的最大試驗荷載應取錨桿軸向拉力設計值的1.2倍。該規范同時從軸向拉力和桿體強度兩個角度作出規定，從下面分析可以看出兩者具有合理性。

2 桿體強度和巖土及錨固體極限摩阻力安全系數的差異

GB 50007-2011《建筑地基基設計規范》第3.0.5條第4款規定：在確定基礎或樁基礎承臺高度、計算基礎結構內力、確定配筋和驗算材料強度時，上部結構傳來的作用效應和相應的基底反力、應按承載能力極限狀態下作用的基本組合，采用相應的分項系數。一般情況下，按永久作用控制的組合，采用簡化規則，基本組合的效應設計值N=1.35 Nk，其中Nk為錨桿軸向拉力標準值，抗拔錨桿鋼筋截面積按下列公式試算：

(1)

根據GB 500010-2010《混凝土結構設計規范》，熱軋鋼筋材料系數分項系數取1.1，(fy=fyk/1.1，其中fyk為普通鋼筋的抗拉強度標準值)，代入式(1)得到：

(2)

從式(2)可見，抗拔錨桿材料強度承載力安全系數約為1.5，低于樁側巖土體抗拔承載力安全系數2.0。雖然CECS 22:2005、 GB 50330-2013等規范把桿體材料安全系數適當提高到1.6～1.8，但桿體材料強度安全系數始終小于2。通過理論計算分析，安全度由材料強度承載力確定。但實際上，樁側巖土體抗力提供的摩阻力影響因素太多，不確定性大。

從上述分析，為什么各規范強調從桿體材料強度角度限制試驗時最大的試驗荷載，目的為保證試驗時，桿體材料強度有足夠的安全度。

3 DBJ 51/T 014-2013《四川省建筑地基基礎檢測技術規程》規定的合理性探討

DJB 51/T 014-2013規定永久性錨桿(索)試驗的最大加載應取錨桿軸向力設計值的1.5倍，同時規定最大應力值不應大于桿體強度標準值的0.8倍。該規定要求軸向拉力和錨桿材料強度同時滿足錨桿安全度，由前面分析可知，按現行規范進行設計時，桿體強度的安全系數與巖土錨固力安全系數不一致，規定不合理，有時會造成兩者始終不能協調一致，顧彼失此。以筆者最近遇到的一項具體工程數據為例說明DBJ 51/T 014-2013的不合理性。該項目位于成都市高新區高朋西路，按規范有關規定進行設計，抗浮錨桿主筋需采用3根φ22的HRB400鋼筋，設計分項系數取1.35，軸向拉力設計值為277 kN，根據《四川省建筑地基基礎檢測技術規程》中第6.13條計算： 錨桿試驗最大荷載加載值為1.5×277=415.5 kN>0.8×As×fyk=0.8×1140×400=365 kN兩者之間存在不協調。若按此規定，設計人員按現行規范設計完成后，還得按此條規定增加配筋量，似乎與國家規范設計體系不相符合。如按《巖土錨桿(索)技術規程》規定計算，1.5×277=415.5 kN<0.8× As×fstk=0.8×1140×540=492 kN；按《建筑邊坡工程技術規范》規定進行計算，1.5×277/1.35=307.8 kN<0.85×As×fy=0.85×1140×360=348.8 kN。由此可見《巖土錨桿(索)技術規程》以及《建筑邊坡工程技術規范》規定合理，有一定理論依據和可操作性。

4 結論與建議

(1)抗拔錨桿進行錨桿試驗，受材料強度的控制，最大試驗荷載取錨桿軸向拉力標準值的1.5倍，即最大試驗荷載不宜超過桿體承載力標準值的0.8倍。

(2)錨桿的抗拔基本試驗，要求安全系數不小于2.0。為了得出場地巖土體的抗拔錨固力大小，作基本試驗的錨桿應加大桿體鋼筋的配筋量。

(3)由于各個規范公式中取的計算系數各不相同，在計算錨桿長度時，《巖土錨桿(索)技術規程》采用的是設計值，而其余的規范(規程)采用的是標準值(特征值)，因此錨桿基本試驗與驗收試驗應按相應設計采用的規范所對應的試驗要求進行檢測工作。

[1] CECS 22:2005巖土錨桿(索)技術規程[S].

[2] GB 50330-2013建筑邊坡工程技術規范[S].

[3] GB 50007-2011建筑地基基礎設計規范[S].

[4] GB 50086-2015巖土錨桿與噴射混凝土支護工程[S].

[5] 唐孟雄，胡賀松，張程林.地下結構抗浮[M].北京：中國建筑工業出版社，2016.

[6] 冷利浩.抗浮錨桿在結構設計中計算方法的合理選擇[J].四川建筑，2010，30(2)：74-76.

王興宇(1969～)，男，本科，高級工程師，從事巖土工程勘察工作；李科學(1974～)，男，本科，高級工程師，從事巖土工程勘察工作；董庭康(1983～)，男，本科，高級工程師，從事巖土工程勘察工作。

TU317

A

[定稿日期]2016-07-29