锚杆与土钉检测
摘要
随着国家经济的突飞猛进,基础建设不断深入,开采和开挖深度逐步增加,基坑和巷道支护是安全生产的重要保证。
锚杆支护是指在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施工中采用的一种加固支护方式。
用金属件、木件、聚合物件或其他材料制成杆柱,打入地表岩体或硐室周围岩体预先钻好的孔中,利用其头部、杆体的特殊构造和尾部托板(亦可不用),或依赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果,以达到支护的目的。
岩海人充分的体会到锚杆具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。
关键字:锚杆,土钉。
一、概念
锚杆:将拉力传至稳定岩土层的构件。
当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时,也可称为锚索(如图一)。
土层锚杆:锚固于土层中的锚杆。
岩石锚杆:锚固于岩层内的锚杆。
图一
土钉:是一种基于新奥隧道法原理,在天然边坡或开挖形成的边坡、基坑原位岩土体中近于水平设置加筋杆件并沿坡面设置混凝土面层,使整体土工系统的力学性能得以改善从而提高边坡、基坑稳定性的原位加筋技术。
土钉墙:是一种原位土体加筋技术。
将基坑边坡通过由钢筋制成的土钉进行加固,边坡表面铺设一道钢筋网再喷射一层砼面层和土方边坡相结合的边坡加固型支护施工方法。
(如图二)
图二
二、区别
土钉是被动受力,即土体发生一定变形后,土钉才受力,从而阻止土体的继续变形;土钉是全长受力,不过受力方向分为两部分,潜在滑裂面把土钉分为两部分,前半部分受力方向指向潜在滑裂面方向,后半部分受力方向背向潜在滑裂面方向。
锚杆是主动受力,即通过对锚杆时间预应力,在基坑未开挖前就限制土体发生过大变形,锚杆则是前半部分为自由端,后半部分为受力段,所以有时候在锚杆的前半部分不充填砂浆。
各试验规范差别如表一。
表一
三、试验设备
检测仪器采用全自动静载测试仪,辅助设备有穿心千斤顶,钢板,调频位移
传感器,压力传感器等。
简略图及参数设置如图三。
图三(简略图)
四、锚杆检测示例数据及图表。
某工程,试验锚杆号:M1#,锚杆长:10.00m锚杆直径:Φ48mm。
图四(Q~S曲线)
图五(弹性与塑性曲线)
表三(测试结论)
M1#当荷载加至80kN时位移增量达到稳定标准,最大累计位移量0.66mm,其中累计弹性位移量0.35mm,累计塑性位移量0.31mm。
经综合分析,试验结论:M1#锚杆,其锚杆抗拉极限承载力为80kN。