K29锚索基本试验

福建省龙岩至长汀（闽赣界）高速公路A6合同段K29+200～+345右边坡预应力锚索

基

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试

验

报

告

唐山路桥建设总公司龙长高速公路A6合同段（项目部盖章）

2006年月日

福建省龙岩至长汀（闽赣界）高速公路A6合同段

K29+200～+345右边坡预应力锚索基本试验报告

一前言：

该边坡为类土质边坡：上部残积粘性土层厚约4～6米，全风化土层厚度14～18米；其下为砂土状强风化花岗岩，厚度约4～7米；下伏弱～微风化花岗岩。因坡体较陡，地质条件较差，花岗岩岩体风化剧烈，地下水较为发育，边坡稳定性差。该边坡加固措施为；

在边坡第一级K29+260～+300段设置顶宽2米的路堑挡墙进行支挡，K29+240～+260段与K29+300～+320段设置顶宽1米加厚护面墙；

在边坡第二级K29+243～＋300段与第三级K29＋251～＋292段设置交错预应力锚索框架加固，框架宽8m，交错间距8m，设4孔锚索。其中第二级框架上排锚索长20m，下排锚索长18m，锚固段均为8m，单孔设计拉力700KN。第三级框架上排锚索长24m，下排锚索长22m，锚固段均为10m，单孔设计拉力700KN。框架内镀锌网植草或培土植草防护。

二试验目的

⑴确定该边坡地层锚索的极限承载力和安全系数；

⑵揭示在该地层条件下影响锚索锚固力的各种影响因素及影响程度；

⑶检验锚索工程的施工工艺；

⑷校核设计参数，为高边坡锚固工程的动态设计提供有关参数确保锚固工程的安全、经济、合理。

三试验依据

⑴《锚杆喷射混凝土支护技术规程》（GB50086-2001）；

⑵《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22：90）；

⑶《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；

⑷福建省《不良地质路段路堑边坡防护加固工程施工实施细则》（试行）；

⑸《龙岩至长汀（闽赣界）高速公路A6合同段施工设计图》四试验方案

按设计要求步设基本实验孔，孔位由业主、监理和设计代表根据普遍性和代表性的原则确定。该工点共步设3个试验孔，其中试1﹟（S-1）设计锚孔深度20m，锚固段长8m；试 2﹟（S-2）设计锚孔深度20m，锚固段长6m ，试 3﹟（S-3）设计锚孔深度20m，锚固段长6m 。

五基本试验

⑴按照设计文件，在指定的基本试验孔位置进行搭设平台、钻机就位，接通风管、电路，然后采用干钻法进行钻孔并记录详细的地质资料。钻孔完成后，反复回钻3～5次，确保孔底无渣。

⑵锚索采用6根φ15.24mm低松弛无黏结钢铰线，强度级别为1860Mpa。锚索编束前，确保每根钢铰线顺直，不扭不叉，排列均匀，严格按设计尺寸制作。钢铰线采用机械切割。锚索顶端接装导向帽，以便下锚顺利；锚索体每1.0m设置一个对中支架。注浆管捆扎在锚索体中间，直到导向帽位置。

锚孔注浆采用孔底反浆方式注浆，现场作好施工记录。

采用压力分散型锚索,锚索编束由多单元锚索组成，每个单元锚索分别由两根等长无黏结钢铰线内锚于钢质承载体组成，钢铰线通过特制的挤压套和挤压簧对称的锚固于钢质承载体上，单根的连接强度大于200KN。钢质承载体采用45号钢材加工制作，其厚度不小于20mm 。对于压力分散型锚索的锚固段，不设紧箍环。每单元钢铰线用不同颜色做标记。

⑶对下完锚索的钻孔注浆完成后及时制作试验锚墩。

⑷试验张拉设备采用YCW150型千斤顶、油压表、ZB4-500型高压油泵、高压油管、以及相关变形测量系统和固定设施，上述设备已由国家认可的计量单位率定。张拉前按率定曲线计算出与张拉荷载对应的油表读数。

⑸循环张拉:

ⅰ预张拉，将锚索张拉至预张拉荷载（15%A×f puk）,然后松开；

ⅱ按照循环加、卸荷法张拉，直至破坏。

⑹读数记录:基本试验的最大试验荷载取锚筋体承载力标准值的

0.8倍，循环加、卸荷等级与位移观测间隔时间详见表01。

表01 循环加、卸荷等级与位移观测间隔时间表

每次加荷后至少观测5min，在观测时间内，测读锚头位移不少于3次。锚头位移量不大于0.1mm，可施加下一级荷载，否则需延长观测时间，直至锚头位移增量2小时小于2.0mm时，再施加下一级荷载，同时分别记录每级荷载对应的锚索的伸长量，绘制荷载-位移（Q-S）曲线，荷载-弹性位移（Q-Se）曲线、荷载-塑性位移（Q-Sp）曲线。（根据实际情况，可能只可绘制其中一种或几种）。

⑺在试验过程中出现以下其中之一情况均视为已破坏:

⒈后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增量的两倍。

⒊锚头总位移超过设计允许位移值⒉锚头位移不收敛。

4.锚筋体被拉断。

六试验结果及分析

本实验各项技术指标及规程以中国工程建设标准化协会标准《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22:90）和《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）为准。下公式计算锚固体与岩土体之间的黏结强度值Γ: Γ=R u/πDL0试

R u=P×95%

Γ:锚固体与岩土体之间的黏结强度:

D:锚孔直径，为130mm；

L0试: 试验孔锚固段长度；

R u：极限荷载，取试验孔破坏荷载的95%；

P：试验孔破坏荷载，由抗拔试验取得；

相应部位工程孔锚固体安全系数K0值，由下式确定：

K0=πDL0Γ/N t

L0:工程孔锚固段长度，按6m计算；

N t：锚索(杆)设计荷载。

根据试验数据，试验结果整理见表02

表02 基本试验结果汇总表

从试验结果看，三个试验孔的安全系数除S-1外均达到规范要求，能够满足设计。从钻孔情况看，锚固地层以砂土状强风化花岗岩为主。

七结论及建议

⑴本次三个基本试验孔已属于同步验证性试验,所提供的锚固力可参考验收试验结果综合评估；

⑵通过试验孔揭示出本段边坡的地质情况大概为：砂土状强化花岗岩分布较浅，而且分布范围主要在坡体中间部位。下部为弱～微风化花岗岩。

⑶本边坡地层地质条件基本上能够满足原设计要求。