重慶地區不同規范中錨桿驗收試驗對比分析

林亮倫，杜清超，張定忠

(1重慶市建筑科學研究院，重慶 400016；2重慶市軌道交通(集團)有限公司，重慶 401120)

0 引言

錨桿作為主要的巖土體工程支護形式廣泛應用于重慶地區邊坡支護工程，而錨桿抗拔承載力是決定錨桿支護作用的關鍵因素。錨桿驗收試驗關系到整個邊坡支護工程的質量，是邊坡工程驗收的重要依據。目前適用于重慶地區錨桿驗收試驗的規范約有8本之多，這些規范中，不論是國家標準、行業標準、地方標準還是標準化協會標準，針對錨桿驗收試驗彼此存在著不協調的地方。本文從錨桿驗收試驗條件、試驗數量、檢驗荷載值、加載方法、試驗穩定標準、合格條件或破壞后終止試驗條件等方面對比分析不同現行規范的相關規定，進一步規范錨桿驗收試驗步驟的規范性和結論的可靠性。

1 規范的選用

適用重慶地區錨桿驗收試驗的規范中不論是國家標準、行業標準、標準化協會標準和地方標準，還是錨桿專業規范、基坑、邊坡的專業規范、地基基礎設計規范以及邊坡檢測專業規范，這些規范都有相應的適用范圍。因此，錨桿驗收試驗前需明確采用哪種現行規范（表1）。

2 錨桿安全系數歸納

錨桿軸向抗拔荷載主要由錨桿桿體與錨固體之間的粘結力、錨固體與巖土體之間的粘結力和桿體強度決定。以《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2013）為例，由錨桿桿體與錨固體之間的粘結力計算軸向受拉承載力為：

表1 重慶地區涉及錨桿驗收試驗的規范列舉

式中：Nak為標準組合時錨桿所受軸向拉力，n為桿體（鋼筋、鋼絞線）根數，d為桿體直徑，fb為桿體與錨固體間的粘結強度，la為桿體與砂漿間的錨固長度，K為錨固體的抗拔安全系數。

由錨固體與巖土體之間的粘結力計算軸向受拉承載力為：

式中：D為錨固體直徑，frbk為錨固體與巖土體間的粘結強度，la為錨固體與巖土體間的錨固長度，K為錨固體的抗拔安全系數。

由錨桿桿體強度計算軸向受拉承載力為：

式中：fy為桿體抗拉強度設計值，AS為桿體截面面積，Kb為桿體抗拉安全系數。

對比各規范對錨固體的抗拔安全系數K和桿體抗拉安全系數Kb的取值（表2）。由表中數據可知，對于永久性錨桿，錨固體的抗拔安全系數K約為2.0～2.4，桿體抗拉安全系數Kb約為1.8～2.0；對于臨時性錨桿，錨固體的抗拔安全系數K約為1.6～1.8，桿體抗拉安全系數Kb為1.4～1.6。

表2 各規范中錨桿安全系數列表

3 試驗條件對比

對于錨桿驗收試驗條件，各規范要求基本一致，均要求錨固體漿液的強度達到設計強度的80%以上。基坑規范要求注漿固結體強度達到15MPa時，可以進行錨桿驗收試驗，但是基坑規范適用對象為臨時錨桿，試驗檢測時應注意規范的適用范圍（表3）。

表3 各規范中試驗條件列表

4 檢驗荷載值的對比

錨桿驗收試驗中多數以錨桿軸向抗拔荷載（設計值或標準值）的倍數（永久：1.5倍，臨時：1.2倍）、較少以錨桿設計荷載、桿體強度控制來確定檢驗荷載值（表4）。以《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2013）為例，按錨桿桿體強度計算錨桿抗拔驗收試驗荷載值估算為，永久錨桿：N=1.5Nak=1.5fyAs/2.0=0.75fyAs，臨時錨桿：N=1.2Nak=1.2fyAs/1.4=0.86fyAs。 由此可以看出，以錨桿軸向抗拔荷載的倍數和桿體強度兩種方法確定錨桿驗收試驗檢驗荷載值，在一定意義上是相互吻合的。因此在設計未明確錨桿驗收檢驗荷載時，可按錨桿桿體強度估算檢驗荷載，具體參見 《建筑地基基礎設計規范》（DBJ50-047-2016）。

5 檢測數量的對比

錨桿驗收試驗的檢測比例多數規范以5%來要求，建筑邊坡規范中適當減少巖層錨桿的檢測比例（1.5%、3%），最少檢測數量多數為3根，邊坡規范為5根，地基基礎規范為6根（表5）。

驗收錨桿不合格時，應分析不合格的原因，應按錨桿總數的30%重新抽檢，若再有錨桿不合格時應全數檢測。

6 加載方式的對比

錨桿驗收試驗的加載方式采用分級加載和直接卸載為主，每級加載穩定觀測時間為5～10min，每級穩定標準為位移小于1.0mm（表6）。

7 合格評定的對比

錨桿驗收試驗在以下幾種條件下，應終止試驗（表7）：

（1）錨頭位移不收斂（持續增長），錨固體或桿體拔出（或桿體拔斷）；

（2）錨頭總位移量超過設計值；

（3）錨頭位移增量（或單位荷載位移量增量）超過上一級位移增量的2倍。

錨桿驗收試驗的合格評定主要通過承載力和錨桿位移兩個方面進行。錨桿承載力要求為在抗拔承載力檢測值下，錨桿位移穩定或收斂。錨桿位移要求為在最大試驗荷載下，錨桿總位移大于桿體自由段長度理論彈性伸長量的80%（或90%），且小于桿體自由段長度與1/2（或1/3）錨固段長度的理論彈性伸長量。

表4 各規范中檢驗荷載值列表

表5 各規范中檢測數量列表

表6 各規范中加載方式列表

8 結論

（1）歸納總結錨桿抗拔承載力的計算方法以及安全系數的取值；

（2）通過對比分析8本現行規范中錨桿驗收試驗的試驗條件、檢驗荷載、數量、加載方式、觀測時間、穩定標準、合格評定等方面的相關規定，為今后更規范地進行錨桿驗收試驗提供參考。

表7 各規范中穩定標準和驗收合格評定列表