第4章-岩土锚杆试验与施工-春.ppt

第第4 4章章 岩土锚杆试验与施工岩土锚杆试验与施工n n施工准备施工准备n n施工组织设计施工组织设计n n锚杆杆体制作与安装锚杆杆体制作与安装n n钻孔钻孔n n注浆注浆n n张拉锁定张拉锁定n n锚杆试验锚杆试验.准备工作准备工作n n施工前的调查施工前的调查工程设计与地层等基础资料工程设计与地层等基础资料工程设计与地层等基础资料工程设计与地层等基础资料地下水状态及水质地下水状态及水质地下水状态及水质地下水状态及水质地下埋设物和障碍物地下埋设物和障碍物地下埋设物和障碍物地下埋设物和障碍物工程周边情况工程周边情况工程周边情况工程周边情况废物处理废物处理废物处理废物处理作业限制、环保及地方法规作业限制、环保及地方法规作业限制、环保及地方法规作业限制、环保及地方法规其他：施工空间、设备、道路等其他：施工空间、设备、道路等其他：施工空间、设备、道路等其他：施工空间、设备、道路等.准备工作准备工作n n施工组织设计施工组织设计工程概况：名称、地点、工程量、工期、地质情况工程概况：名称、地点、工程量、工期、地质情况工程概况：名称、地点、工程量、工期、地质情况工程概况：名称、地点、工程量、工期、地质情况设计对锚固工程的要求设计对锚固工程的要求设计对锚固工程的要求设计对锚固工程的要求锚固工程材料锚固工程材料锚固工程材料锚固工程材料施工机械施工机械施工机械施工机械施工工艺施工工艺施工工艺施工工艺施工平面布置及临时设施施工平面布置及临时设施施工平面布置及临时设施施工平面布置及临时设施施工程序及各工种人员的配备施工程序及各工种人员的配备施工程序及各工种人员的配备施工程序及各工种人员的配备工程进度计划工程进度计划工程进度计划工程进度计划施工管理及质量控制计划施工管理及质量控制计划施工管理及质量控制计划施工管理及质量控制计划安全与文明施工安全与文明施工安全与文明施工安全与文明施工.锚固工程施工程序示意图锚固工程施工程序示意图机械材料进场机械材料进场钻机对位钻机对位钻钻 孔孔杆体插入杆体插入一次注浆一次注浆二次注浆二次注浆养养 护护张张 拉拉锁锁 定定数量确认数量确认辅助设备辅助设备尺寸检验尺寸检验杆体加工杆体加工杆体尺寸及组装检查杆体尺寸及组装检查传力装置安设传力装置安设试件强度确认试件强度确认锁定荷载确认锁定荷载确认位置角度确认位置角度确认.钻钻 孔孔n n钻孔方法钻孔方法钻孔方法钻孔方法螺旋钻孔干法作业螺旋钻孔干法作业螺旋钻孔干法作业螺旋钻孔干法作业压水钻进成孔法压水钻进成孔法压水钻进成孔法压水钻进成孔法跟管钻进成孔法跟管钻进成孔法跟管钻进成孔法跟管钻进成孔法潜孔锤钻进成孔法潜孔锤钻进成孔法潜孔锤钻进成孔法潜孔锤钻进成孔法n n钻孔机械钻孔机械钻孔机械钻孔机械小直径短锚杆钻机：气动冲击钻机（凿岩台车）小直径短锚杆钻机：气动冲击钻机（凿岩台车）小直径短锚杆钻机：气动冲击钻机（凿岩台车）小直径短锚杆钻机：气动冲击钻机（凿岩台车）大直径长锚杆钻机大直径长锚杆钻机大直径长锚杆钻机大直径长锚杆钻机专用锚杆钻机专用锚杆钻机专用锚杆钻机专用锚杆钻机岩心钻机岩心钻机岩心钻机岩心钻机进口钻机进口钻机进口钻机进口钻机.土星土星881钻机钻机.土星土星881881钻机钻机.旋风锚杆钻机旋风锚杆钻机.MG50锚杆钻机锚杆钻机.岩心钻机岩心钻机.潜孔锤钻进潜孔锤钻进.钻钻 孔孔n n钻孔精度：钻孔精度：水平方向孔距误差不大于水平方向孔距误差不大于水平方向孔距误差不大于水平方向孔距误差不大于50mm50mm50mm50mm，垂直方向孔距误差不垂直方向孔距误差不垂直方向孔距误差不垂直方向孔距误差不应大于应大于应大于应大于100mm100mm100mm100mm钻孔底部的偏斜尺度不应大于锚杆长度的钻孔底部的偏斜尺度不应大于锚杆长度的钻孔底部的偏斜尺度不应大于锚杆长度的钻孔底部的偏斜尺度不应大于锚杆长度的3%3%3%3%n n钻孔的扩孔：钻孔的扩孔：机械扩孔机械扩孔机械扩孔机械扩孔爆炸扩孔爆炸扩孔爆炸扩孔爆炸扩孔水力扩孔水力扩孔水力扩孔水力扩孔压浆扩孔压浆扩孔压浆扩孔压浆扩孔.杆体制作与安装杆体制作与安装n n锚杆制作流程图锚杆制作流程图锚杆材料的确定和检验锚杆材料的确定和检验截取锚杆材料截取锚杆材料是否要求防腐是否要求防腐进行防腐进行防腐是否要求全长防护是否要求全长防护进行全长防护进行全长防护检查是否合格检查是否合格进行锚杆制作进行锚杆制作否否否否.杆体制作与安装杆体制作与安装n n钢筋锚杆的制作钢筋锚杆的制作带有简单防腐的多根钢筋锚杆带有简单防腐的多根钢筋锚杆带有简单防腐的多根钢筋锚杆带有简单防腐的多根钢筋锚杆.杆体制作与安装杆体制作与安装n n钢筋锚杆的制作钢筋锚杆的制作带有双重防腐的单根钢筋锚杆带有双重防腐的单根钢筋锚杆带有双重防腐的单根钢筋锚杆带有双重防腐的单根钢筋锚杆.杆体制作与安装杆体制作与安装n n钢绞线锚杆的制作钢绞线锚杆的制作临时性锚杆临时性锚杆临时性锚杆临时性锚杆.杆体制作与安装杆体制作与安装n n钢绞线锚杆的制作钢绞线锚杆的制作永久性锚杆永久性锚杆永久性锚杆永久性锚杆.杆体制作与安装杆体制作与安装n n压力分散型锚杆的制作压力分散型锚杆的制作.杆体制作与安装杆体制作与安装n n可重复高压灌浆锚杆的制作可重复高压灌浆锚杆的制作.杆体制作与安装杆体制作与安装n n锚杆的安装锚杆的安装安装前应对钻孔重新进行检查，对塌孔、掉块进行处理安装前应对钻孔重新进行检查，对塌孔、掉块进行处理安装前应对钻孔重新进行检查，对塌孔、掉块进行处理安装前应对钻孔重新进行检查，对塌孔、掉块进行处理安装前应对锚杆体进行检查安装前应对锚杆体进行检查安装前应对锚杆体进行检查安装前应对锚杆体进行检查向孔内推送锚杆时用力要均匀一致向孔内推送锚杆时用力要均匀一致向孔内推送锚杆时用力要均匀一致向孔内推送锚杆时用力要均匀一致向孔内推送锚杆时不得使锚杆转动向孔内推送锚杆时不得使锚杆转动向孔内推送锚杆时不得使锚杆转动向孔内推送锚杆时不得使锚杆转动确保锚杆体推至预定位置后排气管和注浆管畅通确保锚杆体推至预定位置后排气管和注浆管畅通确保锚杆体推至预定位置后排气管和注浆管畅通确保锚杆体推至预定位置后排气管和注浆管畅通当推送锚杆困难时，应将锚杆抽出进行检查，并对钻孔进当推送锚杆困难时，应将锚杆抽出进行检查，并对钻孔进当推送锚杆困难时，应将锚杆抽出进行检查，并对钻孔进当推送锚杆困难时，应将锚杆抽出进行检查，并对钻孔进行清洗或钻进行清洗或钻进行清洗或钻进行清洗或钻进必要时先注入水泥浆，然后再推送锚杆必要时先注入水泥浆，然后再推送锚杆必要时先注入水泥浆，然后再推送锚杆必要时先注入水泥浆，然后再推送锚杆.n n注浆管宜与锚杆杆体绑扎在一起，一次注浆管距孔底宜为注浆管宜与锚杆杆体绑扎在一起，一次注浆管距孔底宜为注浆管宜与锚杆杆体绑扎在一起，一次注浆管距孔底宜为注浆管宜与锚杆杆体绑扎在一起，一次注浆管距孔底宜为100mm100mm100mm100mm200mm200mm200mm200mm，二次注浆管的出浆口应进行可灌密封处理，二次注浆管的出浆口应进行可灌密封处理，二次注浆管的出浆口应进行可灌密封处理，二次注浆管的出浆口应进行可灌密封处理n n浆体应按设计配制，一次灌浆宜选用灰砂比浆体应按设计配制，一次灌浆宜选用灰砂比浆体应按设计配制，一次灌浆宜选用灰砂比浆体应按设计配制，一次灌浆宜选用灰砂比1:11:11:11:1 1:2 1:2 1:2 1:2、水、水、水、水灰比灰比灰比灰比0.38 0.38 0.38 0.38 0.45 0.45 0.45 0.45的水泥砂浆，或水灰比的水泥砂浆，或水灰比的水泥砂浆，或水灰比的水泥砂浆，或水灰比0.45 0.45 0.45 0.45 0.5 0.5 0.5 0.5的水的水的水的水泥浆，二次高压注浆宜使用水灰比泥浆，二次高压注浆宜使用水灰比泥浆，二次高压注浆宜使用水灰比泥浆，二次高压注浆宜使用水灰比0.45 0.45 0.45 0.45 0.55 0.55 0.55 0.55的水泥浆的水泥浆的水泥浆的水泥浆n n二次高压注浆压力宜控制在二次高压注浆压力宜控制在二次高压注浆压力宜控制在二次高压注浆压力宜控制在2.5 2.5 2.5 2.5 5.0MPa 5.0MPa 5.0MPa 5.0MPa，注浆时间可根，注浆时间可根，注浆时间可根，注浆时间可根据注浆工艺试验确定或一次注浆锚固体强度达到据注浆工艺试验确定或一次注浆锚固体强度达到据注浆工艺试验确定或一次注浆锚固体强度达到据注浆工艺试验确定或一次注浆锚固体强度达到5MPa5MPa5MPa5MPa后进后进后进后进行行行行注注 浆浆.张拉锁定张拉锁定n n锚杆张拉与锁定的一般规定：锚杆张拉与锁定的一般规定：n n锚固段强度大于锚固段强度大于锚固段强度大于锚固段强度大于15MPa15MPa15MPa15MPa并达到设计强度等级的并达到设计强度等级的并达到设计强度等级的并达到设计强度等级的75%75%75%75%后方后方后方后方可张拉可张拉可张拉可张拉n n锚杆张拉顺序应考虑对邻近锚杆的影响锚杆张拉顺序应考虑对邻近锚杆的影响锚杆张拉顺序应考虑对邻近锚杆的影响锚杆张拉顺序应考虑对邻近锚杆的影响n n锚杆宜张拉至设计荷载的锚杆宜张拉至设计荷载的锚杆宜张拉至设计荷载的锚杆宜张拉至设计荷载的0.90.90.90.91.01.01.01.0倍后，再按设计要倍后，再按设计要倍后，再按设计要倍后，再按设计要求锁定求锁定求锁定求锁定n n锚杆张拉控制应力不应超过锚杆杆体强度标准值的锚杆张拉控制应力不应超过锚杆杆体强度标准值的锚杆张拉控制应力不应超过锚杆杆体强度标准值的锚杆张拉控制应力不应超过锚杆杆体强度标准值的0.750.750.750.75倍倍倍倍.张拉锁定张拉锁定n n锚杆张拉设备锚杆张拉设备n n千斤顶千斤顶千斤顶千斤顶n n油泵油泵油泵油泵n n测力计测力计测力计测力计n n测力读数仪测力读数仪测力读数仪测力读数仪n n百分表百分表百分表百分表.钢筋锚杆张拉装配图钢筋锚杆张拉装配图钢筋锚杆张拉装配图钢筋锚杆张拉装配图.钢绞线锚杆张拉装配图钢绞线锚杆张拉装配图钢绞线锚杆张拉装配图钢绞线锚杆张拉装配图.张拉锁定张拉锁定n n锚杆张拉方法锚杆张拉方法n n逐级加荷，初始荷载为逐级加荷，初始荷载为逐级加荷，初始荷载为逐级加荷，初始荷载为0.10.1倍设计荷载，最大倍设计荷载，最大倍设计荷载，最大倍设计荷载，最大1.11.11.21.2倍倍倍倍设计荷载设计荷载设计荷载设计荷载n n分级记录锚头位移（观测分级记录锚头位移（观测分级记录锚头位移（观测分级记录锚头位移（观测5 515min 15min）n n最大张拉荷载作用下锚头位移达到稳定状态且不超过最大张拉荷载作用下锚头位移达到稳定状态且不超过最大张拉荷载作用下锚头位移达到稳定状态且不超过最大张拉荷载作用下锚头位移达到稳定状态且不超过计算的容许位移，为合格计算的容许位移，为合格计算的容许位移，为合格计算的容许位移，为合格n n降至锁定荷载进行锁定降至锁定荷载进行锁定降至锁定荷载进行锁定降至锁定荷载进行锁定.锚杆试验锚杆试验n n锚杆试验的目的锚杆试验的目的锚杆试验的目的锚杆试验的目的n n确定锚杆的极限承载力确定锚杆的极限承载力确定锚杆的极限承载力确定锚杆的极限承载力n n验证锚杆设计参数与施工工艺的合理性验证锚杆设计参数与施工工艺的合理性验证锚杆设计参数与施工工艺的合理性验证锚杆设计参数与施工工艺的合理性n n检验锚杆的工程质量是否满足设计要求检验锚杆的工程质量是否满足设计要求检验锚杆的工程质量是否满足设计要求检验锚杆的工程质量是否满足设计要求n n掌握锚杆在软弱地层中的变形特性掌握锚杆在软弱地层中的变形特性掌握锚杆在软弱地层中的变形特性掌握锚杆在软弱地层中的变形特性n n锚杆试验的类型锚杆试验的类型锚杆试验的类型锚杆试验的类型n n基本试验基本试验基本试验基本试验n n蠕变试验蠕变试验蠕变试验蠕变试验n n验收试验验收试验验收试验验收试验.锚杆试验锚杆试验n n锚杆试验的一般要求锚杆试验的一般要求锚杆试验的一般要求锚杆试验的一般要求n n锚固段强度大于锚固段强度大于锚固段强度大于锚固段强度大于15MPa15MPa并达到设计强度等级的并达到设计强度等级的并达到设计强度等级的并达到设计强度等级的75%75%后方后方后方后方可进行锚杆试验可进行锚杆试验可进行锚杆试验可进行锚杆试验n n加载装置（千斤顶、油泵）的额定压力必须大于试验压加载装置（千斤顶、油泵）的额定压力必须大于试验压加载装置（千斤顶、油泵）的额定压力必须大于试验压加载装置（千斤顶、油泵）的额定压力必须大于试验压力，且试验前应进行标定力，且试验前应进行标定力，且试验前应进行标定力，且试验前应进行标定n n加荷反力装置的承载力和刚度应满足最大试验荷载要求加荷反力装置的承载力和刚度应满足最大试验荷载要求加荷反力装置的承载力和刚度应满足最大试验荷载要求加荷反力装置的承载力和刚度应满足最大试验荷载要求n n计量仪表（测力计、位移计）应满足测试要求计量仪表（测力计、位移计）应满足测试要求计量仪表（测力计、位移计）应满足测试要求计量仪表（测力计、位移计）应满足测试要求n n基本试验和蠕变试验的锚杆数不少于基本试验和蠕变试验的锚杆数不少于基本试验和蠕变试验的锚杆数不少于基本试验和蠕变试验的锚杆数不少于3 3根，且材料及施工根，且材料及施工根，且材料及施工根，且材料及施工工艺必须和工程锚杆相同工艺必须和工程锚杆相同工艺必须和工程锚杆相同工艺必须和工程锚杆相同n n验收试验的锚杆数应取锚杆总数的验收试验的锚杆数应取锚杆总数的验收试验的锚杆数应取锚杆总数的验收试验的锚杆数应取锚杆总数的5%5%，且不得少于，且不得少于，且不得少于，且不得少于3 3根根根根.锚杆基本试验锚杆基本试验n n锚杆基本试验的对象锚杆基本试验的对象锚杆基本试验的对象锚杆基本试验的对象n n新型锚杆新型锚杆新型锚杆新型锚杆n n已有锚杆用于未曾用过的地层已有锚杆用于未曾用过的地层已有锚杆用于未曾用过的地层已有锚杆用于未曾用过的地层n n锚杆基本试验目的锚杆基本试验目的锚杆基本试验目的锚杆基本试验目的n n确定锚杆的极限承载力确定锚杆的极限承载力确定锚杆的极限承载力确定锚杆的极限承载力n n掌握锚杆抵抗破坏的安全程度掌握锚杆抵抗破坏的安全程度掌握锚杆抵抗破坏的安全程度掌握锚杆抵抗破坏的安全程度n n揭示锚杆使用过程中可能影响其承载力的缺陷，以便揭示锚杆使用过程中可能影响其承载力的缺陷，以便揭示锚杆使用过程中可能影响其承载力的缺陷，以便揭示锚杆使用过程中可能影响其承载力的缺陷，以便在正式使用前调整锚杆结构参数或改进锚杆制作工艺在正式使用前调整锚杆结构参数或改进锚杆制作工艺在正式使用前调整锚杆结构参数或改进锚杆制作工艺在正式使用前调整锚杆结构参数或改进锚杆制作工艺.锚杆基本试验锚杆基本试验n n锚杆基本试验的方法锚杆基本试验的方法锚杆基本试验的方法锚杆基本试验的方法n n最大试验荷载不应超过预应力筋强度标准值的最大试验荷载不应超过预应力筋强度标准值的最大试验荷载不应超过预应力筋强度标准值的最大试验荷载不应超过预应力筋强度标准值的0.80.8倍倍倍倍n n采用循环加、卸荷载法，加荷等级与观测时间如下表采用循环加、卸荷载法，加荷等级与观测时间如下表采用循环加、卸荷载法，加荷等级与观测时间如下表采用循环加、卸荷载法，加荷等级与观测时间如下表n n锚杆破坏标准：锚杆破坏标准：锚杆破坏标准：锚杆破坏标准：n n后一级荷载产生的位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增后一级荷载产生的位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增后一级荷载产生的位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增后一级荷载产生的位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增量的量的量的量的2 2倍时倍时倍时倍时n n锚头位移不稳定锚头位移不稳定锚头位移不稳定锚头位移不稳定n n锚头位移超过设计允许值锚头位移超过设计允许值锚头位移超过设计允许值锚头位移超过设计允许值n n锚杆杆体拉断锚杆杆体拉断锚杆杆体拉断锚杆杆体拉断.硬岩、砂质土、硬粘土中锚杆基本试验硬岩、砂质土、硬粘土中锚杆基本试验循环加卸荷等级与位移观测时间表循环加卸荷等级与位移观测时间表初始荷载初始荷载第一循环第一循环第二循环第二循环第三循环第三循环第四循环第四循环第五循环第五循环第六循环第六循环观测时间（观测时间（min）加加荷荷等等级级.软岩、淤泥质土中锚杆基本试验软岩、淤泥质土中锚杆基本试验循环加卸荷等级与位移观测时间表循环加卸荷等级与位移观测时间表初始荷载初始荷载第一循环第一循环第二循环第二循环第三循环第三循环第四循环第四循环第五循环第五循环第六循环第六循环观测时间（观测时间（min）加加荷荷等等级级.锚杆基本试验锚杆基本试验n n锚杆基本试验的数据处理锚杆基本试验的数据处理锚杆基本试验的数据处理锚杆基本试验的数据处理.n n锚杆基本试验所得的弹性位移应大于锚杆基本试验所得的弹性位移应大于锚杆基本试验所得的弹性位移应大于锚杆基本试验所得的弹性位移应大于80%80%的锚杆的锚杆的锚杆的锚杆自由段长弹性变形且小于自由段长与锚固段二分自由段长弹性变形且小于自由段长与锚固段二分自由段长弹性变形且小于自由段长与锚固段二分自由段长弹性变形且小于自由段长与锚固段二分之一长之和的弹性变形之一长之和的弹性变形之一长之和的弹性变形之一长之和的弹性变形n n试验所得锚杆的安全系数为：试验所得锚杆的安全系数为：试验所得锚杆的安全系数为：试验所得锚杆的安全系数为：锚杆极限承载力，取破坏荷载的锚杆极限承载力，取破坏荷载的锚杆极限承载力，取破坏荷载的锚杆极限承载力，取破坏荷载的95%95%锚杆设计荷载锚杆设计荷载锚杆设计荷载锚杆设计荷载锚杆基本试验锚杆基本试验.n n锚杆验收试验目的锚杆验收试验目的锚杆验收试验目的锚杆验收试验目的n n检验锚杆在超过设计拉力并接近极限承载力条件下的检验锚杆在超过设计拉力并接近极限承载力条件下的检验锚杆在超过设计拉力并接近极限承载力条件下的检验锚杆在超过设计拉力并接近极限承载力条件下的工作性能工作性能工作性能工作性能n n确定在设计荷载作用下，锚杆的安全程度确定在设计荷载作用下，锚杆的安全程度确定在设计荷载作用下，锚杆的安全程度确定在设计荷载作用下，锚杆的安全程度n n鉴别工程锚杆是否符合设计要求鉴别工程锚杆是否符合设计要求鉴别工程锚杆是否符合设计要求鉴别工程锚杆是否符合设计要求n n锚杆验收试验要求锚杆验收试验要求锚杆验收试验要求锚杆验收试验要求n n验收试验锚杆数量不少于锚杆总数的验收试验锚杆数量不少于锚杆总数的验收试验锚杆数量不少于锚杆总数的验收试验锚杆数量不少于锚杆总数的5%5%，且不少于，且不少于，且不少于，且不少于3 3根根根根n n验收试验最大荷载不应超过预应力筋强度标准值的验收试验最大荷载不应超过预应力筋强度标准值的验收试验最大荷载不应超过预应力筋强度标准值的验收试验最大荷载不应超过预应力筋强度标准值的0.80.8倍，且永久性锚杆的最大试验荷载为锚杆设计荷载的倍，且永久性锚杆的最大试验荷载为锚杆设计荷载的倍，且永久性锚杆的最大试验荷载为锚杆设计荷载的倍，且永久性锚杆的最大试验荷载为锚杆设计荷载的1.51.5倍，临时性锚杆的最大试验荷载为锚杆设计荷载的倍，临时性锚杆的最大试验荷载为锚杆设计荷载的倍，临时性锚杆的最大试验荷载为锚杆设计荷载的倍，临时性锚杆的最大试验荷载为锚杆设计荷载的1.21.2倍倍倍倍锚杆验收试验锚杆验收试验.锚杆验收试验锚杆验收试验 验收试验加荷等级与观测时间验收试验加荷等级与观测时间验收试验加荷等级与观测时间验收试验加荷等级与观测时间 锚杆荷载锚杆荷载锚杆荷载锚杆荷载位移曲线位移曲线位移曲线位移曲线.锚杆预应力的长期监测锚杆预应力的长期监测.锚杆蠕变试验锚杆蠕变试验.