巖土工程錨桿測(cè)試錨索 無損檢測(cè) 抗拔試驗(yàn)

錨桿檢測(cè)簡(jiǎn)介一、概述

1.1巖土錨固技術(shù)應(yīng)用

錨桿，英文“Bolt”；“bolting（準(zhǔn)確稱謂）”；“anchor(早期稱謂)”是當(dāng)代煤礦當(dāng)中巷道支護(hù)的最基本的組成部分,他將巷道的圍巖束縛在一起,使圍巖自身支護(hù)自身。現(xiàn)在錨桿不僅用于礦山，也用于工程技術(shù)中，對(duì)邊坡，隧道，壩體進(jìn)行主動(dòng)加固。巖土錨固技術(shù)是把一種受拉桿件埋入地層中，以提高巖土自身的強(qiáng)度和自穩(wěn)能力的一門工程技術(shù)；由于這種技術(shù)大大減輕結(jié)構(gòu)物的自重、節(jié)約工程材料并確保工程的安全和穩(wěn)定，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，因而目前在工程中得到極其廣泛的應(yīng)用。巖土錨固的基本原理就是利用錨桿(索)周圍地層巖土的抗剪強(qiáng)度來傳遞結(jié)構(gòu)物的拉力以保持地層開挖面的自身穩(wěn)定，由于錨桿錨索的使用，它可以提供作用于結(jié)構(gòu)物上以承受外荷的抗力；可以使錨固地層產(chǎn)生壓應(yīng)力區(qū)并對(duì)加固地層起到加筋作用；可以增強(qiáng)地層的強(qiáng)度，改善地層的力學(xué)性能；可以使結(jié)構(gòu)與地層連鎖在一起，形成一種共同工作的符合體，使其能有效地承受拉力和剪力。在巖土錨固中通常將錨桿和錨索統(tǒng)稱為錨桿。

錨桿（錨索）使用量大——邊坡加固、隧道支護(hù)公路每年>10000km維系安全——特別是預(yù)應(yīng)力錨索缺陷隱蔽性強(qiáng)——“定時(shí)炸彈”長(zhǎng)度短缺灌漿不飽滿張拉不到位預(yù)應(yīng)力損失銹蝕斷裂漿體開裂質(zhì)量重災(zāi)區(qū)隱患高發(fā)區(qū)檢測(cè)難度大1.1.1技術(shù)背景1.1.2錨桿的主要破壞形式錨桿有3種主要破壞形式:①錨桿斷裂：抗拉承載力不足，錨桿斷裂除了受腐蝕的影響以外，還與插入錨孔前或使用中的機(jī)械損害有關(guān)；②預(yù)應(yīng)力損失：影響錨桿預(yù)應(yīng)力損失的因素，荷載在群錨中的重分布、過高的估計(jì)錨桿工作荷載、錨的一根或多根鋼絲或鋼絲束斷裂等；③實(shí)際荷載高于設(shè)計(jì)荷載：荷載超過設(shè)計(jì)荷載一般與群錨的荷載重分布有關(guān)。1.1.3錨桿&錨索的區(qū)別兩者只是量的區(qū)別，不是質(zhì)的區(qū)別，只是張拉介質(zhì)不同。錨索的受拉件是鋼絞線制作，錨桿是高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋為主鋼，通常錨索應(yīng)用在大噸位錨固工程。 錨索的受拉筋是用鋼絞線制作，錨桿是用鋼筋或鋼管。通常錨索受力較大，還要加予應(yīng)力，受力形式分錨固段和自由段，可以用作永久性錨固工程。錨索是錨桿的一種，土丁也是。 在國(guó)內(nèi)，一般情況下，錨索是需要施加預(yù)應(yīng)力的，因此它是主動(dòng)受力，多應(yīng)用于已出現(xiàn)變形或?qū)ψ冃我髧?yán)格的工程部位；錨桿則一般不施加預(yù)應(yīng)力（有時(shí)也會(huì)施加很小的預(yù)應(yīng)力），因此它是被動(dòng)受力，只有當(dāng)被錨固巖土體發(fā)生一定變形時(shí)它才發(fā)揮錨固力。此外，錨索長(zhǎng)度一般在20－50米，錨桿則不到20米。在國(guó)際上，錨索只是錨桿的一種類型。1.2錨桿(索)的結(jié)構(gòu)錨桿是一種將拉力傳至穩(wěn)定巖層或土層的結(jié)構(gòu)體系，主要由錨頭、自由段和錨固段組成，如圖6.1所示。(1)錨頭：錨桿外端用于錨固或鎖定錨桿拉力的部件，由墊墩、墊板、錨具、保護(hù)帽和外端錨筋組成。(2)錨固段：錨桿遠(yuǎn)端將拉力傳遞給穩(wěn)定地層的部分錨固深度和長(zhǎng)度應(yīng)按照實(shí)際情況計(jì)算獲取，要求能夠承受最大設(shè)計(jì)拉力。1-臺(tái)座；2-錨具；3-承壓板；4-支擋結(jié)構(gòu)；5-鉆孔；6-自由隔離層；7-鋼筋；8-注漿體；Lf-自由段長(zhǎng)度；La-錨固段長(zhǎng)度(3)自由段：將錨頭拉力傳至錨固段的中間區(qū)段，由錨拉筋、防腐構(gòu)造和注漿體組成。(4)錨桿配件：為了保證錨桿受力合理、施工方便而設(shè)置的部件，如定位支架、導(dǎo)向帽、架線環(huán)、束線環(huán)、注漿塞等。1-臺(tái)坐；2-錨具；3-承壓板；4-支檔結(jié)構(gòu)；5-自由隔離層；6-鉆孔；7-對(duì)中支架；8-隔離架；9-鋼絞線；l0-架線環(huán)；ll-注槳體；12-導(dǎo)向帽；Lr-自由段；La-錨固段1.3錨桿(索)的分類按錨固形態(tài)分：圓柱形錨桿端部擴(kuò)大型錨桿(索)連續(xù)球型錨桿(索)圓柱形錨桿錨桿的承載力主要要依靠錨固體與周周圍巖土介質(zhì)間的的粘結(jié)摩阻強(qiáng)度提提供。該類錨桿適用于各各類巖石和較堅(jiān)硬硬的土層，一般不不在軟弱粘土層中中應(yīng)用，因軟粘土土層中的粘結(jié)摩阻阻強(qiáng)度較低，很難難滿足設(shè)計(jì)抗拔力力的要求。1-臺(tái)座2-錨錨具3-承壓板板4-支擋結(jié)構(gòu)構(gòu)5-鉆孔6-自由隔離層7-鋼筋8-注漿體Lf-自自由段長(zhǎng)度La-錨固段長(zhǎng)度端部擴(kuò)大型錨桿(索)錨桿的承載力主要要依靠錨固體與周周圍巖土介質(zhì)間的的粘結(jié)摩阻強(qiáng)度和和擴(kuò)大頭處的端承承強(qiáng)度共同提供。。該類錨桿適用于粘粘土等軟弱土層、、因比鄰地界限制制土錨長(zhǎng)度不宜過過長(zhǎng)的土層。1-臺(tái)座2-錨具3-承承壓板4-支支擋結(jié)構(gòu)5-鉆孔6-自由隔離層7-鋼筋8-注漿體9-端部擴(kuò)大體Lf-自由段長(zhǎng)度La-錨固段長(zhǎng)度連續(xù)球型錨桿(索)錨桿的承載力主要要依靠錨固體與周周圍巖土介質(zhì)間的的粘結(jié)摩阻強(qiáng)度提提供。該類錨桿適用于淤淤泥、淤泥質(zhì)粘土土等極軟土層、或或?qū)﹀^固力有較高高要求的土層。1-臺(tái)座2-錨具3-承承壓板4-支擋結(jié)構(gòu)5-鉆孔6-自由隔離層7-止?jié){密封設(shè)備備8-鋼筋9-注漿體10-錨固體Lf-自由段長(zhǎng)度La-錨固段長(zhǎng)度1、錨桿與鋼筋混混凝土樁聯(lián)合使用用構(gòu)成鋼筋混凝土排排樁式錨桿擋墻，，排樁可以是鉆孔孔樁、挖孔樁或混混凝土樁，錨桿可可以是預(yù)應(yīng)力或非非預(yù)應(yīng)力錨桿。1.3錨桿(索)與其他支擋擋結(jié)構(gòu)聯(lián)合使用2、錨桿與鋼筋混混凝土格架聯(lián)合使使用形成鋼筋混凝土格格架式錨桿擋墻，，錨桿錨點(diǎn)設(shè)在格格架結(jié)點(diǎn)上，錨桿桿可以是預(yù)應(yīng)力錨錨桿(索)或非預(yù)預(yù)應(yīng)力錨桿(索)。3、錨桿與鋼筋混混凝土板肋聯(lián)合使使用形成鋼筋混凝土板板肋式錨桿擋墻，，這種結(jié)構(gòu)主要用用于直立開挖的巖巖石邊坡或土質(zhì)邊邊坡支護(hù)。4、錨桿與鋼筋混混凝土板肋、錨定定板聯(lián)合使用形成錨定板擋墻。。這種結(jié)構(gòu)主要用用于填方形成的直直立土質(zhì)邊坡。二、錨桿的檢測(cè)(1)拉拔試驗(yàn)—規(guī)范中采用的方法法(2)儀器監(jiān)測(cè)（包括無無損檢測(cè)）2.1錨桿桿拉拔力監(jiān)控量測(cè)測(cè)監(jiān)控量測(cè)的目的：：錨桿抗拔力是指錨錨桿能承受的最大大拉力，它是錨桿桿材料、加工與施施工安裝質(zhì)量?jī)?yōu)劣劣的綜合反映。錨桿抗拔力的大小小直接影響著錨桿桿的作用效果，如如果抗拔力不足，，會(huì)使錨桿起不到到錨固圍巖的作用用，所以錨桿抗拔拔力的量測(cè)是檢驗(yàn)驗(yàn)錨桿質(zhì)量的一項(xiàng)項(xiàng)基本內(nèi)容，是新新奧法監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)項(xiàng)目的必測(cè)項(xiàng)目。。其量測(cè)項(xiàng)目如下：：①測(cè)定錨桿的錨錨固力是否大小設(shè)設(shè)計(jì)要求②檢查錨桿安裝裝質(zhì)量2.2.1試驗(yàn)依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范GB50007-2002》《建筑邊坡工程技術(shù)術(shù)規(guī)范GB

50330-2002》2.2抗抗拔試驗(yàn)驗(yàn)2.2.2試驗(yàn)?zāi)康腻^桿拉拔力力試驗(yàn)的目目的是判定定巷道圍巖巖的可錨性性、評(píng)價(jià)錨錨桿、樹脂脂、圍巖錨錨固系統(tǒng)的的性能和錨錨桿的錨固固力。試驗(yàn)驗(yàn)必須在現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。。2.2.3錨桿質(zhì)量⑴抗拉強(qiáng)度錨桿在工作作時(shí)主要承承受拉力，，所以檢查查材質(zhì)時(shí)首首先應(yīng)檢測(cè)測(cè)其抗拉強(qiáng)強(qiáng)度。方法法是從原材材料中或成成品錨桿上上截取試樣樣；在拉力力試驗(yàn)機(jī)上上拉伸，檢檢測(cè)材料的的力學(xué)特性性，確定是是否滿足工工程要求⑵桿體規(guī)格錨桿桿體的的直徑必須須與設(shè)計(jì)相相符，可用用卡尺或直直尺測(cè)量。。此外還應(yīng)應(yīng)注意觀察察桿徑是否否均勻，一一致若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)錨桿直徑徑明顯忽粗粗忽細(xì)，則則應(yīng)棄之不不用2.2.4錨桿拉拔力力測(cè)試⑴錨桿拉拔力力指錨桿能能承受的最最大拉力它它是錨桿材材料、加工工和施工安安裝質(zhì)量的的綜合反映映，是錨桿桿質(zhì)量檢測(cè)測(cè)的一項(xiàng)基基本內(nèi)容。。⑵拉拔試驗(yàn)在在錨桿安裝裝后0.5h～4.0h進(jìn)行行。時(shí)間過過短影響錨錨固劑固化化后的強(qiáng)度度，時(shí)間過過長(zhǎng)則因巷巷道圍巖發(fā)發(fā)生變形影影響測(cè)量結(jié)結(jié)果。Ⅴ、拉拔設(shè)備⑴中空千斤頂頂⑵手動(dòng)油壓泵泵⑶油壓表⑷千分表壓力-拉力換算表壓力表（MPa）12345678910拉力（kN）3.87.611.415.21922.826.630.434.238壓力表（MPa）11121314151617181920拉力（kN）41.845.649.453.25760.864.468.472.276壓力表（MPa）21222324252627282930拉力（kN）79.883.687.491.29598.8102.6106.4110.2114壓力表（MPa）31323334353637383940拉力（kN）117.8121.6125.4129.2133136.8140.6144.4148.2152壓力表（MPa）41424344454647484950拉力（kN）155.8159.6163.4167.2171174.8178.6182.4186.2190壓力表（MPa）51525354555657585960拉力（kN）193.8197.6201.4205.2209212.8216.6220.4224.2228壓力表（MPa）61626364656667686970拉力（kN）231.8235.6239.4243.2247250.8254.6258.4262.2266壓力表（MPa）71727374757677787980拉力（kN）269.8273.6277.4281.2285288.8292.6296.4300.2304測(cè)量方法操作程序：：1）把錨桿測(cè)測(cè)力計(jì)接頭頭擰到錨桿桿末端，再再套上拉力力缸，使活活塞端向外外，然后擰擰緊螺母。。2）上下?lián)u動(dòng)動(dòng)手壓泵手手柄，用力力要均勻，，不要用力力過猛；當(dāng)當(dāng)壓力表上上的讀數(shù)達(dá)達(dá)到所要求求的數(shù)據(jù)后后，停止搖搖動(dòng)手柄。。3）手壓泵必必須擺成水水平位置工工作，檢測(cè)測(cè)完畢，卸卸壓，收好好儀器。試驗(yàn)要求:(1)、錨桿：Φ16mm左旋無縱筋筋等強(qiáng)螺紋紋鋼錨桿，，抗拔力大大于40KN。(2)、Φ18mm左旋無縱筋筋等強(qiáng)螺紋紋鋼錨桿，，抗拔力大大于60KN。(3)、Φ22mm左旋無縱筋筋等強(qiáng)螺紋紋鋼錨桿，，抗拔力大大于100KN。2.2.5錨桿拉拔測(cè)測(cè)試要求⑴每安安裝300根錨桿至至少隨機(jī)抽抽樣一組（（3根），，設(shè)計(jì)變更更或材料變變更時(shí)另做做一組拉拔拔力測(cè)試。。⑵同組組錨桿錨固固力或拉拔拔力的平均均值，應(yīng)大大于或等于于設(shè)計(jì)值。。⑶同組組單根錨桿桿的錨固力力或拉拔力力，不得低低于設(shè)計(jì)值值的90﹪﹪.⑷試驗(yàn)驗(yàn)的終止加加載條件：：當(dāng)試驗(yàn)出現(xiàn)現(xiàn)下列情況況之一時(shí)，，即可終止止加載：1）錨桿桿拔升量持持續(xù)增長(zhǎng)，，且在1小小時(shí)時(shí)間范范圍內(nèi)未出出現(xiàn)穩(wěn)定的的跡象；2）新增增加的上拔拔力無法施施加，或者者施加后無無法使上拔拔力保持穩(wěn)穩(wěn)定；3）錨桿桿的鋼筋已已被拔斷，，或者錨桿桿錨筋被拔拔出。4）驗(yàn)收收試驗(yàn)，累累計(jì)加載量量等于或超超過設(shè)計(jì)荷荷載的2倍倍2.2.6注意意事項(xiàng)1．安裝拉拉拔設(shè)備時(shí)時(shí)，應(yīng)使千千斤頂與錨錨桿同心，，避免偏心心受拉。2.

加載載應(yīng)勻速，，一般以10KN／／min的的速率增加加。3．如無特特殊需要，，可不作破破壞性試驗(yàn)驗(yàn)，拉拔到到設(shè)計(jì)拉力力即停止加加載。用中中空千斤頂頂進(jìn)行錨桿桿拉拔力試試驗(yàn)，一般般都要求做做破壞性試試驗(yàn)，測(cè)取取錨桿的最最大承載力力。一方面面檢驗(yàn)錨桿桿施工質(zhì)量量，另一方方面為調(diào)整整設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)提供依據(jù)據(jù)。4．千斤頂應(yīng)固固定牢靠，并并有必要的安安全保護(hù)措施施。特別是試試驗(yàn)時(shí)操作人人員要避開錨錨桿的軸線延延長(zhǎng)線方向，，在錨桿的側(cè)側(cè)向并遠(yuǎn)離錨錨桿尾部的位位置上加壓讀讀數(shù)；側(cè)位移移時(shí)停止加壓壓。2.3無無損檢測(cè)技術(shù)術(shù)

2.3.1無無損檢測(cè)技術(shù)術(shù)的原理在錨桿(錨索)外露端激發(fā)應(yīng)應(yīng)力波，應(yīng)力力波沿錨桿(錨索)傳播，傳播至至底端時(shí)，孔孔底監(jiān)測(cè)器的的反射體將應(yīng)應(yīng)力波全部反反射為為此，可可在錨桿(錨索)底端安裝孔底底監(jiān)測(cè)器，準(zhǔn)準(zhǔn)確判斷錨桿桿(錨索)底端，并增強(qiáng)強(qiáng)反射率，提提高錨桿(錨索)檢測(cè)準(zhǔn)確性。。2.3.2主主要步驟