標記損壞荷載分散型錨索抗拔力檢測分析

摘? 要：本論文以某項目荷載分散型錨索檢測為例，通過理論計算和現場檢測對標記未損壞和損壞的錨索抗拔力檢測進行分析與對比。重點研究標記損壞的錨索抗拔力檢測方法，為后期標記損壞的錨索抗拔力檢測提供依據，為同類型工程檢測參考。

關鍵詞：荷載分散性錨索;標記損壞;抗拔力

重慶地貌以丘陵、山地為主，隨著工程建設的加大，高切邊坡也就隨之增多，荷載分散型錨索因受力均勻，最大限度調用地層強度等優點，廣泛應用在高邊坡支護中。因工期的縮短，現場施工不注意等原因，造成部分錨索的鋼絞線在施工完畢后標記損壞，無法區分單元數。導致錨索抗拔力無法檢測，為保證錨索施工質量，本文結合相關規范及荷載分散型錨索的受力特點進行分析，為標記損壞的荷載分散型錨索抗拔力檢測提供支撐。為闡述方便，對本文中的檢測方法暫定名為“綜合法”。

1 工程地質條件[2]

該場地內分布地層為第四系全新統人工填土層、第四系殘坡積粉質粘土和侏羅系中統沙溪廟組沉積巖層，現由新到老分述如下：（1）人工填土：主要分為素填土層和雜填土層。素填土主要為原廠區及家屬區修建時回填土;雜填土主要為拆遷區大量分布散落在地表的磚塊、素混凝土塊、鋼筋混凝土梁板破碎后塊體等建材碎塊體。（2）粉質粘土：褐色、黃褐色，地表干強度中等，韌性中等，厚度為0.55～9.60m。（3）崩坡積塊石土：褐色、黃褐色，稍密。（4）泥巖：紫紅色，紫褐色為主，局部呈灰綠色，強風化泥巖厚2.0～5.0m，風化裂隙很發育巖體較破碎，呈碎塊狀。中等風化泥巖巖體較完整，巖質軟，為場地主要巖層。（5）頁巖：灰黑色、深灰色為主，強風化頁巖厚2.0～5.0m，風化裂隙很發育，巖體較破碎，呈碎塊狀。中等風化頁巖體較完整，巖質軟，為場地次要巖層。（6）砂巖：黃灰色、灰白色，為薄層狀夾于場地泥巖中。

2檢測方法（綜合法）

2.1張拉方法（加荷載方法）

荷載分散型錨索，各單元鋼絞線長度不等，一般張拉方法按照《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規范》GB50086-2015 中附錄C執行。因本工程部分錨索鋼絞線標記損壞，無法區分單元數，不具備執行附錄C中補償張拉的條件;且經過計算發現，組合張拉荷載P組均略小于鎖定荷載。為減小后期等位移張拉導致的不同單元受力不均，我們將起始荷載由組合張拉荷載P組調大至鎖定荷載。具體操作如下：

先將大頂安裝在錨索上，然后用小頂將鋼絞線單根逐個鎖定在大頂上，因受力狀態下錨索基座變形和錨索錨固段應力傳遞等原因影響，第一遍鎖定無法達到預算荷載值，然后再按順序第二遍鎖定，直至達到鎖定荷載。然后用大頂按常規錨索張拉方式進行驗收試驗。

該方法與附錄C中的補償張拉法存在差異，附錄C補償張拉法中起始荷載（P組）時，各單元荷載并不相等，到達最大荷載時，各單元荷載相等;而本方法起始荷載（即鎖定荷載）時，各單元荷載相等，后面試驗加載實際是等位移張拉，必然造成達到最大荷載時，各單元荷載不等。

經過計算，采用本方法加載到最大荷載時（驗收荷載），產生的單元最大拉力和單根鋼絞線最大拉力均未超過設計值;且鎖定后整體張拉的受力模式和錨索后期實際使用的受力模式相同。

2.2穩定標準

驗收試驗中，加載到每級荷載時應恒載5min，在加載到檢驗荷載時應恒載10min。恒載期間，試驗荷載下降量不應大于該級試驗荷載的5%。每級荷載作用下均應記錄錨桿位移。在檢驗荷載作用下，10min恒載時間內錨桿的位移變化量應小于1.00mm;當不能滿足位移變化限定值時，應恒載至60min，錨桿位移變化量應小于2.00mm。

2.3卸載標準

加載至驗收荷載并達到穩定后，卸荷至起始荷載，并測量錨索位移。

2.4合格判定標準

當符合下列要求時，應判定驗收合格：

1、加載到檢驗荷載后，恒載期間錨桿變形穩定;

2、壓力型或壓力分散型錨桿彈性變形在檢驗荷載作用下，所測得的彈性位移量應大于該荷載下錨桿桿體總長度理論彈性伸長值的90%，且小于錨桿桿體總長度理論彈性伸長值的110%。

3 規范法檢測數據分析

本文選取壓力分散性錨索為例進行分析，該錨索由9鋼絞線組成，分3個受力單元，總試驗荷載值1134kN，鎖定荷載值567kN，鋼絞線彈性模量Es為1.95×105N/mm2，1號受力單位鋼絞線長14m，2號受力單位鋼絞線長11m，3號受力單位鋼絞線長8m。

3.1規范法數據計算[3]

1、每個單元錨桿所受的拉力Ni，應按下式計算：

式中：Nd—錨桿拉力設計值;

n—單元錨桿數量（個）。

2、每個單元錨桿的彈性位移量（mm），應按下式計算：

式中：Li—每個單元錨桿的長度（mm）;

Es—鋼絞線的彈性模量（N/mm2）。

3、各單元錨桿的起始荷載Pi，應按下列公式計算：

根據上述提供的數據對該錨索進行計算結果見下表3.1。

3.2綜合法檢測數據計算

因錨索鋼絞線標記損壞，無法區分單元數，不具備執行規范補償張拉的條件。經過計算發現，組合張拉荷載P組均略小于鎖定荷載，本次檢測按照錨索受力實際情況，采用把鎖定荷載平均分配至每根鋼絞線后，再進行整體張拉的方法，根據上述提供的數據對該錨索進行計算結果見下表3.2。

3.3 規范法與綜合法檢測數據對比分析

根據上述規范法計算結果與綜合法計算結果進行對比分析，具體結果見下表3.3。

根據上述數據分析，綜合法與規范法在單根鋼絞線荷載最大比值為1.16;綜合法與規范法在單根鋼絞線位移最大比值為1.15，且兩種方法鋼絞線承受的最大荷載與鋼絞線最大拉力比值為0.56，根據數據分析，綜合法檢測鋼絞線存在受力不均勻的情況，但受力最大的鋼絞線僅為鋼絞線最大拉力的56%，安全系數較高，滿足安全要求。

4 結論

1. 本文以某項目荷載分散型錨索檢測為例，通過理論計算和現場檢測進行分析與對比，采用把鎖定荷載平均分配至每根鋼絞線后，再進行整體張拉的方法，可以滿足設計要求。

2. 本文采用的檢測方法存在鋼絞線受力不均勻的情況，應根據實際情況優化錨索試驗起始荷載，減小后期等位移張拉引起的不均勻性。

參考文獻

[1] 重慶市城鄉建設委員會.（GB50330-2013）建筑邊坡工程技術規范. 中國建筑工業出版社，2014.

[2] 中華人民共和國建設部.（GB50021-2001） 巖土工程勘察規范 （2009年版） 北京：中國建筑工業出版社，2009.

[3] 中國冶金建設協會.（GB50086-2015）巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規范.中國計劃出版社，2016.

作者簡介：鄭海澤，1982年2月生，男，山東人，研究生，高級工程師，長期從事巖土工程勘察、設計工程質量檢測及鑒定等工作。222B644E-F5A8-4C2B-8982-D2B6D361F2CA