12 试 验
12.1 预应力锚杆试验
Ⅰ 一般规定
12.1.1 为锚杆设计和检验锚杆的品质而进行的锚杆试验包括基本试验、验收试验和蠕变试验。
12.1.2 锚杆的最大试验荷载应取杆体极限抗拉强度标准值的75%或屈服强度标准值的85%中的较小值。
12.1.3 锚杆试验的加载装置的额定负荷能力不应小于最大试验荷载的1.2倍,并应能满足在所设定的时间内持荷稳定。
12.1.4 锚杆试验的反力装置在最大试验荷载下应具有足够的强度和刚度,并应在试验过程中不发生结构性破坏。
12.1.5 锚杆试验的计量测试装置应在试验前检定确认。
Ⅱ 基本试验
12.1.6 永久性锚杆工程应进行锚杆的基本试验,临时性锚杆工程当采用任何一种新型锚杆或锚杆用于从未用过的地层时,应进行锚杆的基本试验。
12.1.7 锚杆基本试验的地层条件、锚杆杆体和参数、施工工艺应与工程锚杆相同,且试验数量不应少于3根。
12.1.8 锚杆基本试验应采用多循环张拉方式,其加荷、持荷、卸荷方法应符合下列规定:
1 预加的初始荷载应取最大试验荷载的0.1倍;分5级~8级加载到最大试验荷载。黏性土中的锚杆每级荷载持荷时间宜为10min,砂性土、岩层中的锚杆每级持荷时间宜为5min。基本试验的加荷、持荷和卸荷模式应符合本规范H.0.1条的要求;
2 试验中的加荷速度宜为50kN/min~100kN/min;卸荷速度宜为100kN/min~200kN/min。
12.1.9 荷载分散型锚杆基本试验的荷载施加方式应符合下列规定:
1 宜采用并联千斤顶组,按等荷载方式加荷、持荷与卸荷;
2 当不具备上述条件时,可按锚杆锚固段前端至底端的顺序对各单元锚杆逐一进行多循环张拉试验。
12.1.10 锚杆基本试验出现下列情况之一时,应判定锚杆破坏:
1 在规定的持荷时间内锚杆或单元锚杆位移增量大于2.0mm;
2 锚杆杆体破坏。
12.1.11 基本试验结果宜按荷载等级与对应的锚头位移列表整理绘制锚杆荷载-位移(N-S)曲线,锚杆荷载-弹性位移(N-Se)曲线,锚杆荷载-塑性位移(N-Sp)曲线(图H.0.2)。
12.1.12 锚杆受拉极限承载力取破坏荷载的前一级荷载,在最大试验荷载下未达到锚杆破坏标准时,锚杆受拉极限承载力取最大试验荷载。
12.1.13 每组锚杆极限承载力的最大差值不大于30%时,应取最小值作为锚杆的极限承载力,当最大差值大于30%时,应增加试验锚杆数量,按95%保证概率计算锚杆的受拉极限承载力。
Ⅲ 蠕变试验
12.1.14 塑性指数大于17的土层锚杆、强风化的泥岩或节理裂隙发育张开且充填有黏性土的岩层中的锚杆应进行蠕变试验。蠕变试验的锚杆不得少于3根。
12.1.15 锚杆蠕变试验加荷等级与观测时间应满足表12.1.15的规定。在观测时间内荷载应保持恒定。
表12.1.15 锚杆蠕变试验加荷等级与观测时间表
12.1.16 每级荷载应按持荷时间间隔1、2、3、4、5、10、15、20、30、45、60、75、90、120、150、180、210、240、270、300、330、360min记录蠕变量。
12.1.17 试验结果按荷载-时间-蠕变量整理,并应按本规范图J.0.1绘制蠕变量-时间对数(S-lgt)曲线,蠕变率应按下式计算:
式中:S1——t1时所测得的蠕变量;
S2——t2时所测得的蠕变量。
12.1.18 锚杆在最大试验荷载作用下的蠕变率不应大于2.0mm/对数周期。
Ⅳ 验收试验
12.1.19 工程锚杆必须进行验收试验。其中占锚杆总量5%且不少于3根的锚杆应进行多循环张拉验收试验,占锚杆总量95%的锚杆应进行单循环张拉验收试验。
12.1.20 锚杆多循环张拉验收试验应由业主委托第三方负责实施,锚杆单循环张拉验收试验可由工程施工单位在锚杆张拉过程中实施。
12.1.21 锚杆多循环验收试验应符合下列规定:
1 最大试验荷载:永久性锚杆应取锚杆拉力设计值的1.2倍;临时性锚杆应取锚杆拉力设计值的1.1倍;
2 加荷级数不宜小于5级,加荷速度宜为50kN/min~100kN/min;卸荷速度宜为100kN/min~200kN/min。
3 锚杆多循环张拉的加荷、持荷、卸荷方式应按本规范K.0.1条的规定实施(图K.0.1);
4 每级荷载10min的持荷时间内,按持荷1、3、5、10min测读一次锚杆位移值;
5 荷载分散型锚杆多循环张拉验收试验按本规范附录C所规定的荷载补偿张拉方式进行加荷、持荷和卸荷。
12.1.22 锚杆多循环张拉验收试验结果的整理与判定应符合下列规定:
1 试验结果应绘制出荷载-位移(N-δ)曲线、荷载-弹性位移(N-δe)曲线,荷载-塑性位移(N-δp)曲线(本规范图K.0.2)。
2 验收合格的标准:
1)最大试验荷载作用下,在规定的持荷时间内锚杆的位移增量应小于1.0mm,不能满足时,则增加持荷时间至60min时,锚杆累计位移增量应小于2.0mm;
2)压力型锚杆或压力分散型锚杆的单元锚杆在最大试验荷载作用下所测得的弹性位移应大于锚杆自由杆体长度理论弹性伸长值的90%,且应小于锚杆自由杆体长度理论弹性伸长值的110%;
3)拉力型锚杆或拉力分散型锚杆的单元锚杆在最大试验荷载作用下,所测得的弹性位移应大于锚杆自由杆体长度理论弹性伸长值的90%,且应小于自由杆体长度与1/3锚固段之和的理论弹性伸长值。
12.1.23 锚杆单循环验收试验应符合下列规定:
1 最大试验荷载:永久性锚杆应取锚杆轴向拉力设计值的1.2倍,临时性锚杆应取锚杆轴向拉力设计值的1.1倍;
2 加荷级数宜大于4级,加荷速度宜为50N/min~100kN/min,卸荷速度宜为100N/min~200kN/min;
3 锚杆单循环张拉的加荷、持荷与减荷方式应按本规范J.0.3条的规定实施;
4 在最大试验荷载持荷时间内,测读位移的时间宜为1、3、5min后;
5 荷载分散型锚杆单循环张拉验收试验施荷方式应按本规范附录C所规定的荷载补偿张拉方式进行施荷、持荷和卸荷。
12.1.24 锚杆单循环张拉验收试验结果整理与判定应符合下列规定:
1 试验结果应绘制荷载-位移曲线(本规范图K.0.4);
2 锚杆验收合格的标准:
1)与多循环验收试验结果相比,在同级荷载作用下,两者的荷载-位移曲线包络图相近似;
2)所测得的锚杆弹性位移值应符合第12.1.22条第2款的要求。