全长粘结型岩石锚杆抗拔力检测问题的探讨(论文)

全长粘结型岩石锚杆抗拔力检测问题的探讨

[摘要：] 工程中为抵抗拉拔力而广泛采用锚杆，锚杆施工后要检验其是否达到设计要求，就需要进行检测。检测依据什么规范，检测荷载值如何确定，检测数量多少，检测何时进行及具体检测方法等，本文结合某大型客运索道工程实际情况加以探讨。

[关键词：] 拉拔力 锚固力 锚杆 试验 检测 承载力 变形 装置

锚杆的特点是抵抗拉拔力，因此被大量的使用于隧道矿井、边坡挡墙、基础锚固等。本人参加了某大型客运索道工程的建设，索道支架及站房的部分基础除承受垂直荷载外，还交变地承受着较大的上拔力和水平扭力；再加上工程地处山区，基础持力层基本为岩石，因此设计上大量的采用了全长粘结型岩石锚杆基础。锚杆根数总计达1300多根。

设计选用锚固体直径Φ130，锚杆为Φ32的钢筋，水泥砂浆用压力灌浆强度30Mpa，单根锚杆抗拔力设计值200KN，每个基础下锚杆根数及锚固深度依基底岩性和受力大小而变，一般根数22~60根，深度4~10米，锚杆施工后需要进行检测。这样就检测工作提出了一系列的问题，如工程上的检测与规范上的试验有什么区别，检测的荷载如何确定，检测根数多少，检测何时进行，检测方法如何等。笔者在这一实际工作过程中，参加了这些问题的讨论、研究及确定了最后的解决方案，现就这些问题加以探讨。

1. 检测与试验的区别

就本人目前所接触到涉及岩石锚杆的规程规范，均未直接列出检测二字，而普遍使用的是试验二字。但在贯彻、执行规范过程中，国家又建立了众多的工程检测中心、工程检测授权站等；检测与试验有什么区别尚未见文件明确，这样就给实际工程检测在执行规范上造成了困难，使检测进行中容易发生过宽、过严，甚而规范难以执行的弊端。工程建设单位与检测单位签定合同委托其承担锚杆检测任务，实际做的也是锚杆检测工作，但是最终提交的检测报告却为了与国家规范名词对口，还是冠以试验报告，难道试验就等同于检测吗？

具体到我们索道工程的锚杆，不但设计早已完成，而且施工也已完成，这种情况下进行锚杆检测的目的是非常清楚的，就是要检测已经施工的锚杆质量是否

达到了设计要求；当然也不排除通过前边检测所取得的数据来进一步修正和完善后边锚杆设计这个作用，但前主后辅。

假如是对一批试验锚杆进行测试，目的是取得一批技术数据或确定施工工艺等问题，很显然这种情况下仍称为检测倒很不合适，而应该称为试验。所以试验与检测是有区别的，其根本区别是目的不同。笔者所见涉及岩石锚杆规范，在这方面规定比较明确的是《建筑边坡工程技术规范》（以下简称《边坡规范》）和《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（以下简称《锚杆规范》）；然而应该做出明确规定却没有做出规定，相反倒容易引起概念上混淆的是《建筑地基基础设计规范》（以下简称《地基规范》）和地方标准《混凝土结构锚栓及植筋抗拉拔性能试验方法》（以下简称《锚栓试验》），具体情况下面讨论。

2.就锚杆检测问题对几本规范部分条文的讨论

2.1《边坡规范》在附录C中列出，锚杆试验分为基本试验和验收试验。基本试验的目的是确定锚固体与岩层间粘结强度特征值、锚杆设计参数和施工工艺；基本试验的最大试验荷载不宜超过锚杆杆体承载力标准值的0.9倍。验收试验的目的是检验施工质量是否达到设计要求，试验的最大荷载值为1.1ξ2ASfy。式中ξ2—工作条件系数取0.69；As—锚杆钢筋截面积；fy—钢筋抗拉强度设计

值。

上述规定就非常清楚地告诉我们，验收试验就是我们工程上所谓的检测；再者在基本试验中将最大试验荷载与锚杆杆体强度联系起来这是很有必要。因为锚杆的破坏基本有三种形式：锚杆杆体被拉断；锚杆杆体与灌注砂浆之间握裹力不够致杆体从砂浆中拔出；杆体和砂浆所构成的锚固体与孔壁岩层之间的粘结摩阻力不够，致锚固体从岩孔中被拔出。大量资料说明，一般工程中前二种破坏形式可通过精确计算和构造规定而加以避免；第三中破坏形式是最危险的，所谓基本试验也主要是为了防止这种破坏而进行；但是如果不将基本试验的最大荷载与锚杆杆体强度联系起来，就有可能出现第一种破坏，从而失去了主要防止第三种破坏来进行基本试验的根本意义。

上述规定，值得讨论的是验收试验的荷载值没有与抗拔力设计值联系起来，而规定按公式1.1ξ2ASfy计算，这样在实际工程中计算所得值有可能低于设计值，

这时是规范规定偏低还是设计值选用不当？更重要的是此时的验收试验，也就是锚杆检测究竟按什么指标进行呢？

2.2《锚杆规范》条文中规定，锚杆质量合格条件为：

PAn≥PA ； PAmin ≥0.9PA ； PAn—同批试件抗拔力的平均值（KN）；

PA ---锚杆设计锚固力（KN）； PAmin---同批试件抗拔力的最小值（KN）；

显然上列规定就是对锚杆施工质量是否达到设计要求的检测指标，并且要求极差不超过设计值的10%。

在这里值得讨论的是，它定量的规定了检测力下限值（≥0.9PA）；而检测

力上限值只做了定性规定（≥PA），具体大多少则需要根据同批试件抗拔力满足

PAn≥PA条件来定，这给实际检测工作也带来了一定的麻烦。

2.3《地基规范》条文中规定“对设计等级为甲级的建筑物，单根锚杆抗拔承载力特征值Rt应通过现场试验确定。”试验如何做呢？附录M规定了岩石锚杆抗拔力试验要点，在要点中明确“试验的最大加载量不应小于锚杆设计荷载值的2倍。”

显然这里所说的试验其目的是为了求取Rt，即为了取得甲级工程在岩石锚杆设计上的技术参数；而不是为了检测已施工的锚杆是否达到了设计要求。那么若是为了后者检测的荷载应该是多少呢？规范中倒没有规定；笔者前边所说应该规定而没有规定指的就是这里。现讨论如下：

2.3.1 《地基规范》是使用得非常普遍的，设计人员、技术管理人员（如质监、监理等）都常用，因此在工程中研究到岩石锚杆检测荷载时极易误用“设计荷载值的2倍”，其结果除非锚杆杆体人为地加大断面，否则就可能出现杆体被拉断，或者感到条件不适用而必须另找依据。

2.3.2在《地基规范》附录X：土层锚杆试验要点，虽然规定的是土层锚杆，但有些内容是值得借鉴的。首先它提出了试验锚杆与工程锚杆的概念。笔者认为这里的试验锚杆就是工程锚杆中确定为被进行检测的锚杆；并进一步明确最大试验荷载Qmax所产生的应力不应超过杆体强度标准值的0.8倍。笔者认为这个0.8倍强度标准值就应该看作是“检测荷载或其上限值”。当然土层锚杆不同于岩石锚杆，所以仅作为岩石锚杆研究问题的参考。

2.4《锚栓试验》：条文规定当锚栓以荷载做为破坏的判断依据时，锚栓试验荷载取设计荷载的3倍。从标准本身讲的是锚栓检测具体方法问题，目的也是检验施工质量是否达到了设计要求；但对按设计荷载3倍取值笔者认为偏严，分析可能由于以下原因。

2.4.1由于锚栓构件较小，受力亦小，锚固方便，检测时造成破坏对工程并无大碍；

2.4.2由于锚栓主要作为幕墙等装饰工程在混凝土上的后置件，前些年这方面管理不严出现问题较多，因此在制定本标准上倾向偏严。

但是在这里就有一个问题值得讨论，假如检测的锚栓破坏荷载均只能达到≥

2.5倍，却≤3倍设计荷载，这种破坏无论是锚栓在混凝土中锚固失效或锚栓被拉断，是否就应该判定为全部锚栓不合格呢？笔者认为是不应该的，因为这并不是规范的强制性条文。对具体情况做具体分析，应该再通过相关单位讨论研究 …… 此处隐藏：5099字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……