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(xiàn)場檢測對標(biāo)記未損壞和損壞的錨索抗拔力檢測進(jìn)行分析與對比。重點研究標(biāo)記損壞的錨索抗拔力檢測方法,為后期標(biāo)記損壞的錨索抗拔力檢測提供依據(jù),為同類型工程檢測參考。
關(guān)鍵詞:荷載分散性錨索;標(biāo)記損壞;抗拔力
重慶地貌以丘陵、山地為主,隨著工程建設(shè)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(diào)用地層強度等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用在高邊坡支護(hù)中。因工期的縮短,現(xiàn)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(biāo)記損壞,無法區(qū)分單元數(shù)。導(dǎo)致錨索抗拔力無法檢測,為保證錨索施工質(zhì)量,本文結(jié)合相關(guān)規(guī)范及荷載分散型錨索的受力特點進(jìn)行分析,為標(biāo)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(zhì)條件[2]
該場地內(nèi)分布地層為第四系全新統(tǒng)人工填土層、第四系殘坡積粉質(zhì)粘土和侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組沉積巖層,現(xiàn)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(qū)及家屬區(qū)修建時回填土;雜填土主要為拆遷區(qū)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(zhì)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(fēng)化泥巖厚2.0~5.0m,風(fēng)化裂隙很發(fā)育巖體較破碎,呈碎塊狀。中等風(fēng)化泥巖巖體較完整,巖質(zhì)軟,為場地主要巖層。(5)頁巖:灰黑色、深灰色為主,強風(fēng)化頁巖厚2.0~5.0m,風(fēng)化裂隙很發(fā)育,巖體較破碎,呈碎塊狀。中等風(fēng)化頁巖體較完整,巖質(zhì)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(hù)工程技術(shù)規(guī)范》GB50086-2015 中附錄C執(zhí)行。因本工程部分錨索鋼絞線標(biāo)記損壞,無法區(qū)分單元數(shù),不具備執(zhí)行附錄C中補償張拉的條件;且經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn),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(dǎo)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(diào)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(tài)下錨索基座變形和錨索錨固段應(yīng)力傳遞等原因影響,第一遍鎖定無法達(dá)到預(yù)算荷載值,然后再按順序第二遍鎖定,直至達(dá)到鎖定荷載。然后用大頂按常規(guī)錨索張拉方式進(jìn)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(dá)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(dá)到最大荷載時,各單元荷載不等。
經(jīng)過計算,采用本方法加載到最大荷載時(驗收荷載),產(chǎn)生的單元最大拉力和單根鋼絞線最大拉力均未超過設(shè)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(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)
驗收試驗中,加載到每級荷載時應(yīng)恒載5min,在加載到檢驗荷載時應(yīng)恒載10min。恒載期間,試驗荷載下降量不應(yīng)大于該級試驗荷載的5%。每級荷載作用下均應(yīng)記錄錨桿位移。在檢驗荷載作用下,10min恒載時間內(nèi)錨桿的位移變化量應(yīng)小于1.00mm;當(dāng)不能滿足位移變化限定值時,應(yīng)恒載至60min,錨桿位移變化量應(yīng)小于2.00mm。
2.3卸載標(biāo)準(zhǔn)
加載至驗收荷載并達(dá)到穩(wěn)定后,卸荷至起始荷載,并測量錨索位移。
2.4合格判定標(biāo)準(zhǔn)
當(dāng)符合下列要求時,應(yīng)判定驗收合格:
1、加載到檢驗荷載后,恒載期間錨桿變形穩(wěn)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(yīng)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(guī)范法檢測數(shù)據(jù)分析
本文選取壓力分散性錨索為例進(jìn)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(guī)范法數(shù)據(jù)計算[3]
1、每個單元錨桿所受的拉力Ni,應(yīng)按下式計算:
式中:Nd—錨桿拉力設(shè)計值;
n—單元錨桿數(shù)量(個)。
2、每個單元錨桿的彈性位移量(mm),應(yīng)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(yīng)按下列公式計算:
根據(jù)上述提供的數(shù)據(jù)對該錨索進(jìn)行計算結(jié)果見下表3.1。
3.2綜合法檢測數(shù)據(jù)計算
因錨索鋼絞線標(biāo)記損壞,無法區(qū)分單元數(shù),不具備執(zhí)行規(guī)范補償張拉的條件。經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn),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(jìn)行整體張拉的方法,根據(jù)上述提供的數(shù)據(jù)對該錨索進(jìn)行計算結(jié)果見下表3.2。
3.3 規(guī)范法與綜合法檢測數(shù)據(jù)對比分析
根據(jù)上述規(guī)范法計算結(jié)果與綜合法計算結(jié)果進(jìn)行對比分析,具體結(jié)果見下表3.3。
根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析,綜合法與規(guī)范法在單根鋼絞線荷載最大比值為1.16;綜合法與規(guī)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(jù)數(shù)據(jù)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(shù)較高,滿足安全要求。
4 結(jié)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(xiàn)場檢測進(jìn)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(jìn)行整體張拉的方法,可以滿足設(shè)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(yīng)根據(jù)實際情況優(yōu)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(xiàn)
[1] 重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會.(GB50330-2013)建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范. 中國建筑工業(yè)出版社,2014.
[2] 中華人民共和國建設(shè)部.(GB50021-2001) 巖土工程勘察規(guī)范 (2009年版) 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.
[3] 中國冶金建設(shè)協(xié)會.(GB50086-2015)巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)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(shè)計工程質(zhì)量檢測及鑒定等工作。222B644E-F5A8-4C2B-8982-D2B6D361F2CA