摘要:錨桿抗拔試驗(yàn)在巖土錨固技術(shù)中具有十分重要的作用,也是相關(guān)規(guī)范中必不可少的內(nèi)容。文章闡述了國(guó)內(nèi)現(xiàn)行有關(guān)錨桿規(guī)范中錨桿檢測(cè)部分的試驗(yàn)方法與相關(guān)規(guī)定。通過(guò)某工程抗浮錨桿的現(xiàn)場(chǎng)基本試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn),確定了錨桿的抗拔力和相關(guān)參數(shù),為抗浮工程的設(shè)計(jì)提供依據(jù),并對(duì)錨桿進(jìn)行變形分析,驗(yàn)證錨桿設(shè)計(jì)的合理性。
抗浮錨桿檢測(cè)分為基本試驗(yàn)、驗(yàn)收試驗(yàn)與蠕變?cè)囼?yàn)。其中基本試驗(yàn)是確定錨桿的極限承載力和錨桿參數(shù)的合理性,為錨桿設(shè)計(jì)、施工提供依據(jù);驗(yàn)收試驗(yàn)是對(duì)錨桿施加大于設(shè)計(jì)軸向拉力值的短期荷載,以驗(yàn)證工程錨桿是否具有與設(shè)計(jì)要求相近的安全系數(shù);蠕變?cè)囼?yàn)是合理地確定錨桿的設(shè)計(jì)參數(shù)和荷載水平,并且采取適當(dāng)措施,控制蠕變量,從而有效控制預(yù)應(yīng)力損失。
本文依據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2002)[1](以下簡(jiǎn)稱《邊坡規(guī)范》)、《巖土錨桿技術(shù)規(guī)程》(CECS_22:2005)[2](以下簡(jiǎn)稱《錨桿規(guī)程》)與《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB_50007-2011)[3](以下簡(jiǎn)稱《基礎(chǔ)規(guī)范》),對(duì)某工程抗浮錨桿進(jìn)行了錨桿基本試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn),合理選擇試驗(yàn)方法,得出相關(guān)結(jié)論,并對(duì)錨桿進(jìn)行變形分析。
一、工程概況
某工程位于丹東市,包括1棟4層酒樓、1棟9層商務(wù)酒店、1棟4層洗浴中心、1棟19層五星級(jí)酒店(四層裙房)、2棟23層甲級(jí)寫字樓及2~6層商業(yè)裙房組成,工程采用筏板基礎(chǔ),基礎(chǔ)底部埋深約-12.0m。根據(jù)地勘報(bào)告,該場(chǎng)地地層自上而下依次為:雜填土、粉質(zhì)粘土、礫砂、碎石、圓礫、強(qiáng)風(fēng)化變粒巖、中風(fēng)化變粒巖。地下水主要為賦存于礫砂層和圓礫層中的孔隙潛水,具一定承壓性,地下水與地表水聯(lián)系密切,由于臨近鴨綠江水,地下水位埋深受潮汐影響較大,地下水補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水及鴨綠江江水及花園河水??辈炱陂g勘探深度內(nèi)地下水初見水位埋深2.80-5.40m,穩(wěn)定水位埋深2.80-4.60m。由于地下水埋深較淺,筏板基礎(chǔ)承受地下水的浮力作用。本工程采用抗浮錨桿來(lái)解決筏板基礎(chǔ)抗浮問(wèn)題。錨桿桿體采用內(nèi)置4根K40Si2MnV精軋螺紋鋼筋,鋼筋直徑為φ32。錨桿孔徑取150mm,注漿方式采用高壓注漿。[4]
二、錨桿的基本試驗(yàn)
錨桿基本試驗(yàn)是錨桿性能的全面試驗(yàn),目的是確定錨桿的極限承載力和錨桿參數(shù)的合理性,為錨桿設(shè)計(jì)、施工提供依據(jù)。各規(guī)范和規(guī)程均對(duì)抗浮錨桿基本試驗(yàn)的檢測(cè)范圍進(jìn)行了規(guī)定,即新型錨桿或已有錨桿用于未曾應(yīng)用過(guò)的地層時(shí)均應(yīng)進(jìn)行基本試驗(yàn)。
《錨桿規(guī)程》、《邊坡規(guī)范》、《基礎(chǔ)規(guī)范》規(guī)定“單根錨桿的極限承載力取破壞荷載前一級(jí)的荷載量;在最大試驗(yàn)荷載作用下未達(dá)到破壞標(biāo)準(zhǔn)時(shí),單根錨桿的極限承載力取最大荷載值”;“當(dāng)每組試驗(yàn)錨桿極限承載力的最大差值不大于30%時(shí),應(yīng)取最小值作為錨桿的極限承載力”。
三、錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)
《錨桿規(guī)程》、《邊坡規(guī)范》和《基礎(chǔ)規(guī)范》均規(guī)定符合“錨桿彈性變形不小于自由段長(zhǎng)度變形計(jì)算值的80%,且不大于自由段長(zhǎng)度與1/2錨固段長(zhǎng)度之和的彈性變形計(jì)算值”,若測(cè)得的彈性位移遠(yuǎn)小于相應(yīng)荷載下自由段桿體理論伸長(zhǎng)值的80%,則說(shuō)明自由段長(zhǎng)度小于設(shè)計(jì)值,因而當(dāng)出現(xiàn)錨桿位移時(shí)將增加錨桿的預(yù)應(yīng)力損失。若測(cè)得的彈性位移大于自由段長(zhǎng)度與1/2錨固段長(zhǎng)度之和的理論彈性伸長(zhǎng)值,則說(shuō)明在相當(dāng)長(zhǎng)范圍內(nèi)錨固段注漿體與桿體間的粘結(jié)作用已被破壞,錨桿的承載力將受到嚴(yán)重削弱,甚至將危機(jī)工程安全。
四、結(jié)論
抗浮錨桿檢測(cè)試驗(yàn)中,要合理選取國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范中對(duì)于錨桿部分的相關(guān)試驗(yàn)規(guī)定,建議基本試驗(yàn)的最大試驗(yàn)荷載不宜超過(guò)錨桿桿體承載力標(biāo)準(zhǔn)值的0.9倍;基本試驗(yàn)的加、卸荷方式應(yīng)按多次循環(huán)及長(zhǎng)時(shí)間的檢測(cè)時(shí)間原則選??;基本試驗(yàn)中規(guī)定“錨頭總位移量超過(guò)設(shè)計(jì)允許值”的終止條件是必要的。
通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的結(jié)果分析,得出在相近的地質(zhì)條件下,錨固于中風(fēng)化變粒巖中抗浮錨桿的極限承載力高于錨固于強(qiáng)風(fēng)化變粒巖的承載力;錨桿試驗(yàn)中要嚴(yán)格監(jiān)測(cè)錨桿的彈性位移,錨桿的彈性位移與預(yù)應(yīng)力損失、錨桿承載力,工程安全問(wèn)題息息相關(guān),本文給出錨桿彈性變形的理論公式,并與彈性變形的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比,得出本工程抗浮錨桿的彈性變形符合規(guī)范規(guī)定;本文的錨固段彈性變形公式是在張拉荷載較小時(shí)得出的,當(dāng)荷載較大時(shí),是否適用,有待于進(jìn)一步研究。
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