某邊坡治理工程錨索試驗研究

張開玉貴州省水利水電勘察設(shè)計研究院，貴州貴陽 550002

0 引言

該工程邊坡治理工程是對廠區(qū)平整開挖后形成的西側(cè)邊坡進(jìn)行治理，以確保邊坡穩(wěn)定，保障廠區(qū)正常生產(chǎn)和辦公。邊坡治理工程分布于西側(cè)1號沖溝至4號沖溝之間，根據(jù)沖溝分布情況，邊坡主要劃分為兩個區(qū)域：1號沖溝至2號沖溝之間為I號邊坡，2號沖溝至3號沖溝之間為II號邊坡，邊坡支護(hù)形式主要為：

1）格構(gòu)板梁+預(yù)應(yīng)力錨索，坡面格構(gòu)板梁為C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)，格構(gòu)板厚度根據(jù)結(jié)構(gòu)計算確定為200mm、250mm兩種，順開挖面澆筑，其上布置格構(gòu)梁，板梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆為整體結(jié)構(gòu)；

2）格構(gòu)梁+掛網(wǎng)噴錨支護(hù)，除滑塌體邊坡部分以外，其余邊坡均采用格構(gòu)梁+掛網(wǎng)噴錨支護(hù)，在開挖邊坡面布設(shè)鋼筋網(wǎng)，采用φ6＠200鋼筋網(wǎng)，并固定于開挖坡面。

1 試驗要依據(jù)的規(guī)程規(guī)范、方法、內(nèi)容及數(shù)量

1）預(yù)應(yīng)力錨索基本試驗：按GB50086——2001規(guī)范規(guī)定，基本試驗錨索數(shù)量不少于3根，本工程預(yù)應(yīng)力錨索基本試驗按I、II、III號邊坡不同規(guī)格預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行試驗，I號邊坡預(yù)應(yīng)力錨索為40t級c類錨索（4φs15.2）2根及80t級e類錨索（8φs15.2）2根，共4根；II號邊坡預(yù)應(yīng)力錨索為60t級d類錨索（6φs15.2）3根；III號邊坡預(yù)應(yīng)力錨索為40t級c類錨索（4φs15.2）1根及60t級d類錨索（6φs15.2）2根，共3根，故本次預(yù)應(yīng)力錨索基本試驗數(shù)量為10根；

2）根據(jù)本工程實際情況，錨索試驗內(nèi)容主要為錨索極限錨固力試驗，極限錨固力指加荷至錨索的錨固段出現(xiàn)破壞時的荷載，錨索的破壞標(biāo)準(zhǔn)為：（1）后一級荷載作用下的錨頭位移增量達(dá)到或超過前一級荷載作用下錨頭位移增量的2倍；（2）錨頭位移不收斂；（3）錨頭總位移超過設(shè)計允許值。

2 預(yù)應(yīng)力錨索基本試驗工序流程

工序流程：

預(yù)應(yīng)力錨索基本試驗工序流程與施工工序基本一致，具體為：準(zhǔn)備工作→測量放線→工作平臺搭設(shè)→鉆孔→制錨索→下錨索→注漿→試驗用砼支座基槽開挖→試驗用砼支座鋼筋制作安裝→試驗用砼支座立?！F(xiàn)澆試驗用砼支座→砼養(yǎng)護(hù)→安裝錨具→張拉試驗。

3 預(yù)應(yīng)力錨索基本試驗與分析

該工程I、II邊坡試驗錨索共計7根，其中，I坡4根，II坡3根，根據(jù)規(guī)范對基本試驗的錨索參數(shù)、材料及施工工藝必需和工程錨索相同且不少于3根的要求，我們對7根錨索進(jìn)行了循環(huán)逐級加荷試驗。

3.1 I號邊坡

I坡1#孔8sΦ15.2孔徑170mm，孔深22m，錨索長度23m，錨固段長度9m，該試驗錨索在試驗張拉過程中，在油壓表讀數(shù)為1.95MPa時，即拉力為100kN時，壓力表讀數(shù)停滯不前，而位移讀數(shù)持續(xù)加大，觀察為砼反力基座下土體變形大，（分析為砼反力基座兩側(cè)為臨空面），無法繼續(xù)進(jìn)行試驗；

I坡2#孔8sΦ15.2孔徑170mm，孔深16.6m，錨索長度17.6m，錨固段長度9m，該試驗錨索按循環(huán)逐級加荷進(jìn)行張拉試驗，張拉至800kN時，即油壓表讀數(shù)為17.0MPa時，砼反力支座出現(xiàn)裂縫，試驗停止；

I坡3#孔4sΦ15.2孔徑110mm，孔深18m，錨索長度19m，錨固段長度6.5m，該試驗錨索試驗砼反力支座澆筑后，由于工期較緊，故施工方已按設(shè)計方案對格構(gòu)梁進(jìn)行了澆筑，且格構(gòu)梁與錨索試驗砼反力支座相接，征得監(jiān)理單位同意，開始進(jìn)行張拉試驗，張拉至300kN時，即設(shè)計拉力的75%，油壓表讀數(shù)為6.3MPa時，砼反力支座與格構(gòu)梁開始分離，張拉至設(shè)計拉力的100%即400kN時，砼反力支座周圍土體出現(xiàn)擠壓鼓出現(xiàn)象，張拉至設(shè)計拉力的125%即500kN時，由于考慮試驗段周圍為已經(jīng)澆筑好的格構(gòu)梁，為避免對已成永久工程的破壞，故停止張拉試驗；

I坡附3#孔4sΦ15.2孔徑110mm，孔深16.5m，錨索長度18m，錨固段長度6.5m，該試驗錨索為I坡1#孔8sΦ15.2不能繼續(xù)試驗后由業(yè)主、監(jiān)理、施工、試驗幾方人員現(xiàn)場商定的試驗錨索，按循環(huán)逐級加荷進(jìn)行張拉試驗，張拉至設(shè)計拉力的125%即500kN后，繼續(xù)加壓的過程中，油壓表讀數(shù)不變，而位移持續(xù)加大，觀察為砼反力支座開始陷入邊坡土體，后卸荷后重新加壓至設(shè)計拉力的100%，能受力，表明錨索未破壞；

3.2 II號邊坡

II坡1#孔6sΦ15.2孔徑150mm，孔深16m，錨索長度17.5m，錨固段長度8m，按循環(huán)逐級加荷進(jìn)行張拉試驗，張拉至設(shè)計拉力的150%即900kN；

II坡2#孔8sΦ15.2孔徑150mm，孔深20m，錨索長度21.5m，錨固段長度9m，按循環(huán)逐級加荷進(jìn)行張拉試驗，張拉至1070kN（已達(dá)到設(shè)計拉力的133%）時，由于設(shè)計使用鋼墊塊面積較小，鋼墊塊被壓進(jìn)砼內(nèi)，故停止試驗；

II坡3#孔6sΦ15.2孔徑150mm，孔深19m，錨索長度20.5m，錨固段長度8m，該試驗錨索在張拉試驗開始后張拉至300kN時，油壓表讀數(shù)未變，錨頭位移持續(xù)加大，卸荷后重新加壓不能受力，表明試驗錨索內(nèi)錨固段已破壞，結(jié)合鉆孔施工（使用潛孔鉆造孔）鉆至設(shè)計孔深附近時無灰塵返出，壓力風(fēng)也未返出孔口出現(xiàn)串孔現(xiàn)象，分析為未鉆至設(shè)計要求可以作為錨索內(nèi)錨固段地質(zhì)條件的地質(zhì)段內(nèi)，造成錨固力達(dá)不到設(shè)計的要求；

4 結(jié)論

1）按基本試驗的施工工藝、施工流程進(jìn)行試驗的7根錨索經(jīng)檢測，有6根能達(dá)到設(shè)計拉力的100%或以上，在試驗過程中均未發(fā)現(xiàn)后一級荷載載作用下的錨頭位移增量有超過前一級荷載作用下錨頭位移增量2倍的情況，說明錨固力能滿足設(shè)計要求；其余二根錨索之一的I坡1#孔8sΦ15.2為澆筑試驗錨墩時邊坡松軟土體未完全清理掉，加上施工方在對該邊坡削坡時將試驗錨墩兩側(cè)開挖成了臨空面，故造成錨墩在試驗時不能承受較大的試驗反力有較大的位移，試驗不能繼續(xù)進(jìn)行；另一根為II坡3#孔6sΦ15.2，該試驗錨索根據(jù)試驗結(jié)果結(jié)合鉆孔時的施工情況來看為內(nèi)錨固段未進(jìn)入設(shè)計要求的地質(zhì)條件段內(nèi)；

2）建議在施工中孔深不以設(shè)計孔深作為控制標(biāo)準(zhǔn)，而應(yīng)以設(shè)計要求的能作為錨索內(nèi)錨固段的地質(zhì)條件為標(biāo)準(zhǔn)來確定鉆孔深度，施工鉆至設(shè)計孔深深度時不能滿足條件的應(yīng)繼續(xù)鉆進(jìn)，直至到達(dá)可以作為錨索內(nèi)錨固段的地質(zhì)段。

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