現場土釘抗拔試驗要點細談

李極 姜曉威 于雙龍

摘 要：依據相應的規范，并根據設計提供的設計值、現場土層的實際況制定出相應的檢測方案，通過計算進行抗拔承載力檢測，用以判斷土釘施工的合格水平與安全性能。

關鍵詞：土釘;抗拔承載力;現場試驗

土釘——做為土釘墻支護結構的重要組成部分，其在保證整個支護結構的滑動穩定性方面起到至關重要的作用。因此，土釘施工質量的好壞直接影響了整個支護工程的質量，對土釘的抗拔承載力的檢測就顯得尤其必要。

一、檢測數量要求

對于土釘的抗拔承載力的檢測數量，依據《建筑基坑支護技術規程》JGJ120-2012標準要求：“對于土釘的抗拔承載力進行檢測，土釘檢測數量不宜少于土釘總數的1%，且同一土層中的土釘檢測數量不應少于3根;對安全等級為二級、三級的土釘墻，抗拔承載力檢測值分別不應小于土釘軸向拉力標準值值得1.3倍、1.2倍;檢測土釘應采用隨機抽樣的方法選取;檢測試驗應在注漿固結體強度達到10MPa或達到設計強度的70%后進行，并應按本規程附錄D的試驗方法進行;當檢測的土釘不合格時，應擴大檢測數量。”

二、抽檢方案的制定及內容

在開始土釘的抗拔承載力檢測前，應根據施工現場的具體施工情況及設計圖紙制定相應的檢測方案。檢測方案應包含土釘墻的施工工藝及施工方案;所需檢測施工段的土釘數量，并依據相應標準及委托方要求給出所抽檢的土釘數量及抽檢土釘位置，通過設計圖紙或委托方獲得相應土釘的軸向拉力標準值——既設計值。應有介紹整個試驗過程以及檢測評定的內容，并詳細列舉在試驗時需要委托方配合及提供的場地、工具、設施等試驗必須物品清單及要求。

三、現場試驗前的驗算

檢測前，應根據委托方提供的設計值，對照設計圖紙進行核算，并應注意下列規定：

（一）單根土釘的極限抗拔承載力應符合下式要求：

（二）單根土釘的軸向拉力標準值可按下式計算：

（三）坡面傾斜時的主動土壓力折減系數可按下市計算：

1、土釘軸向拉力調整系數可按下式計算：

（四）單根土釘的極限抗拔承載力應按下列規定確定：

1、單根土釘的極限抗拔承載力應通過抗拔試驗確定，試驗方法應通過土釘抗拔試驗進行驗證。

2、 單根土釘的極限抗拔承載力標準值也可按下式估算，試驗方法應通過土釘抗拔試驗進行驗證。

對安全等級為三級的土釘墻，可按上式確定單根土釘的極限抗拔承載力。

（五）當按上述（1～3）個條款確定的土釘極限抗拔承載力標準值大于fykAS時，應取Rk，j=fykAs。

（六）土釘桿體的受拉承載力應符合下列規定：

四、現場土釘抗拔試驗檢測過程

1、試驗土釘的參數、材料、施工工藝以及所處的地質條件應與工程土釘相同。

2、土釘抗拔試驗應在注漿固結體強度達到10MPa或達到設計強度的70%后進行。

3、加載裝置（千斤頂、油壓系統）的額定壓力必須大于最大試驗壓力，且試驗前應進行標定。

4、加載反力裝置的承載力和剛度應滿足最大試驗荷載的要求，加載時千斤頂應與土釘同軸。

5、計量儀表（位移計、壓力表）的進度應滿足試驗要求。

6、在土釘墻面層上進行試驗時，試驗土釘應與噴射混凝土面層分離。

7、最大試驗荷載下的土釘桿體應力不應超過其屈服強度標準值。

8、同一條件下的極限抗拔承載力試驗的土釘數量不應少于3根。

9、確定土釘極限抗拔承載力的試驗，最大試驗荷載不應小于預估破壞荷載，且試驗土釘的桿體截面面積應符合第7條中對土釘桿體應力的規定。必要時，可增加試驗土釘的桿體截面面積。

10、土釘抗拔承載力檢測試驗，最大試驗荷載應小于土釘軸向拉力標準值值得1.3倍、1.2倍。

11、確定土釘極限抗拔承載力的試驗和土釘抗拔承載力檢測試驗可采用單循環加載法，其加載分級和土釘位移觀測時間應按下表確定。

12、土釘抗拔承載力試驗，其土釘位移測讀和加卸載應符合下列規定：

1）初始荷載下，應測讀土釘位移基準值3次，當每間隔5min的讀數相同時，方可作為土釘位移基準值;

2）每級加、卸載穩定后，在觀測時間內測讀土釘位移不應少于3次;

3）在每級荷載的觀測時間內，當土釘位移增量不大于0.1mm時，可施加下一級荷載;否則應延長觀測時間，并應每隔30min測讀土釘位移1次;當連續兩次出現1h內的土釘位移增量小于0.1mm時，可施加下一級荷載。

13、土釘抗拔承載力檢測試驗，其土釘位移測讀和加、卸載應符合下列規定：

1）初始荷載下，應測讀土釘位移基準值3次，當每間隔5min的讀數相同時，方可作為土釘位移基準值;

2）每級加、卸載穩定后，在觀測時間內測讀土釘位移不應少于3次;

3）當觀測時間內土釘位移增量不大于1.0mm時，可是為位移收斂;否則，觀測時間應延長至60min，并應每隔10min測讀土釘位移1次;當該60min內土釘位移小于2.0mm時，可是為土釘位移收斂，否則視為不收斂。

14、土釘試驗中遇下列情況之一時，應終止繼續加載：

1）從第二級加載開始，后一級荷載產生的單位荷載下的土釘位移增量大于前一級荷載產生的單位荷載下的土釘位移增量的5倍;

2）土釘位移不收斂;

3）土釘桿體破壞。

15、試驗應繪制土釘的荷載-位移（Q-s）曲線。土釘的位移不應包含試驗反力裝置的變形。

16、土釘極限抗拔承載力標準值應按下列方法確定：

1）土釘的極限抗拔承載力，在某級試驗荷載下出現第14條規定的終止繼續加載情況時，應取終止加載時的前一級荷載值;未出現時，應取終止加載時的荷載時;

2）參加統計的試驗土釘，當滿足其級差不超過平均值的30%時，土釘極限抗拔承載力標準值可取平均值;當級差超過平均值的30%時，宜增加試驗土釘數量，并應根據級差過大的原因，按實際情況重新進行統計后確定土釘極限抗拔承載力標準值。

17、檢測試驗中，在抗拔承載力檢測值下，土釘位移穩定或收斂應判定土釘合格。

五、結語

土釘抗拔承載力檢測不但能夠在土釘墻設計階段提供堅實可靠的數據參考，而且還對施工期間的土釘墻的質量監控起到了至關重要的作用，同時，也是工程質量竣工驗收的依據，因此嚴格認真的執行此項檢測顯得至關重要。

參考文獻

[1]JGJ 120-2012《建筑基坑支護技術規程》

[2]北京世界園藝博覽會園區地下綜合管廊工程土釘抗拔承載力檢測方案