巖土測試理論與方法課程作業(yè)錨桿質(zhì)量檢測錨桿抗拔試驗試驗?zāi)康囊罁?jù)試驗?zāi)康牟灰粯右话憧蓪㈠^桿抗拔試驗分為基本試驗和查收試驗?；驹囼灥哪康氖菫榱舜_立錨桿的極限承載力，掌握錨桿抗損壞的安全程度，以便在正式使用錨桿前調(diào)整錨桿機構(gòu)參數(shù)或改良錨桿的制作工藝。查收試驗旨在確立錨桿能否具備足夠的承載力、自由段長度能否知足要求、錨桿蠕變在規(guī)定范圍內(nèi)能否穩(wěn)固。試驗設(shè)施依據(jù)加載方法的不一樣，我們采納不一樣的設(shè)施。一般可使用單千斤頂加載法或雙千斤頂加載法施加荷載。單千斤頂加載法使用一個張拉千斤頂和油泵在錨桿外端施加拉力。雙千斤頂加載法采納兩個液壓千斤頂作為支點，其上架設(shè)鋼梁，錨桿經(jīng)過螺帽和鋼板固定在鋼梁上組成加載系統(tǒng)施加拉力。當(dāng)試驗錨桿位于斜坡上或坑壁上時，加載系統(tǒng)下一般應(yīng)搭設(shè)支架。露出鉆孔外端的錨桿起碼用兩個百分表（左右各一個）或撓度計量測在各個不一樣拉力下的錨桿位移量。圖1錨桿抗拔試驗裝置圖試驗方法、流程及結(jié)果1.基本試驗試驗方法過程：采納循環(huán)加荷，初始荷載宜取A·fplk（強度標準值）的0.1倍，每級加荷增量宜取A·fplk的1/10~1/15；巖層、砂質(zhì)土、硬黏土中錨桿加荷等級與觀察時間見表1表1巖層、砂質(zhì)土、硬黏土中錨桿基本試驗加荷等級與觀察時間初始荷載------10------第一循環(huán)10----30----10第二循環(huán)10203040302010加荷增量第三循環(huán)10304050403010(A·fplk)10305060503010第四循環(huán)第五循環(huán)10305070503010第六循環(huán)10306080603010觀察時間/min555105553)淤泥及淤泥質(zhì)土等軟土中錨桿加荷等級與觀察時間見表2.表2淤泥及淤泥質(zhì)土中錨桿基本試驗各加荷等級的觀察時間加荷增量初始荷載第一級第二級第三級第四級第五級第六級(A·fplk)10304050607080觀察時間/min1515153012030120在每級加荷等級觀察時間內(nèi)，測讀錨頭位移不該少于3次。錨頭位移增量不大于0.1mm時，可施加下一級荷載，不然要延伸觀察時間，直至錨頭位移增量2.0h小于2.0mm時，再施加下一級荷載。試驗報告應(yīng)繪制錨桿荷載—位移（Q-s）曲線、錨桿荷載—彈性位移（Q-se）曲線和錨桿荷載—塑性位移（Q-sp）曲線。見圖2、圖3圖2基本試驗荷載—位移曲線3基本試驗荷載—彈性位移、荷載—塑性位移曲線錨桿損壞標準：1)后一級荷載產(chǎn)生的錨頭位移增量達到或超出前一級荷載產(chǎn)生位移增量的2倍。錨頭總位移不收斂。錨頭總位移超出設(shè)計同意位移值。試驗結(jié)果：1)基本試驗所得的總彈性位移應(yīng)超出自由段長度理論彈性伸長的80%，且小于自由段長度與1/2錨固段長度之和的理論彈性伸長。2)錨桿的極限承載力為錨桿損壞前一級荷載的95%。2.查收試驗試驗方法及過程1)查收試驗錨桿的數(shù)目不宜少于工程錨桿總數(shù)的5%，且不得少于3根。2)最大試驗荷載為錨桿軸向拉力設(shè)計值的1.2倍且不該超出預(yù)應(yīng)力筋A(yù)·fplk值的0.8倍。查收試驗對錨桿施加荷載與測讀錨頭位移應(yīng)恪守以下規(guī)定：i.初始荷載宜取錨桿設(shè)計軸向拉力值的0.1倍；加荷等級與各等級荷載觀察時間應(yīng)知足表3中的規(guī)定：每級加荷等級觀察時間內(nèi)，測讀錨頭位移不該少于3次；最大試驗荷載觀察15min后，卸荷量測位移；而后加荷至鎖定荷載鎖定。表3查收試驗錨桿的加荷等級與觀察時間加荷等級Q1=0.10NlQ2=0.25NlQ3=0.50NlQ4=0.75NlQ5=1.00NlQ6=1.20Nl觀察時間/min555101015試驗結(jié)果繪制成錨桿查收試驗荷載—位移曲線圖，見圖4。圖4查收試驗荷載—位移曲線錨桿查收標準：1)查收試驗所得的總彈性位移應(yīng)超出自由段長度理論彈性伸長的80%，且小于自由段長度與1/2錨固段長度之和的理論彈性伸長。在最大試驗荷載作用下，錨頭位移趨于穩(wěn)固。錨桿小應(yīng)改動力檢測檢測目的錨桿小應(yīng)改動力檢測是在錨桿端部激發(fā)應(yīng)力波，應(yīng)力波沿錨桿向下流傳，遇到波阻抗發(fā)生變化的界面產(chǎn)生反射波，安裝在錨桿端部的探頭接收到此反射波，經(jīng)過剖析此反射波的性質(zhì)來推測錨桿的長度和空漿、欠密實等缺點，對錨桿進行構(gòu)造完好性評論。詳細部署見圖5.圖5小應(yīng)改動力檢測部署圖工作原理應(yīng)力波反射法錨桿檢測技術(shù)源自于建筑樁基低應(yīng)變檢測法，其基來源理是一維顛簸理論，將錨桿及其握裹沙漿視為一維彈性桿件，在錨桿桿體外端施加一個瞬態(tài)激振，當(dāng)錨桿端頭被激發(fā)應(yīng)力波后，錨桿端頭的應(yīng)力顛簸能為：TE21dm2tdt0此中反射波能量：TEs21dm2ldtE00式中：m為單位質(zhì)量；v為錨桿端頭質(zhì)點振動速度；E為桿端入射波能量，0固定激發(fā)方式時可視為常量。假如以桿長作為變量取代時間變量，上式獲得：L1Es12dm2ldlE0，此中l(wèi)tC02把反射波能量與入射波能量的比值作為錨桿的應(yīng)力波能量反射率：h=Es/E0上式表示，當(dāng)?shù)扔阱^桿長度L時，即為錨桿全長范圍內(nèi)的反射波總動能，錨桿應(yīng)力波能量反射率與錨桿注漿密實度存在必定的有關(guān)關(guān)系。D(1)100%β——桿系能量修正系數(shù)，可經(jīng)過模擬錨桿試驗修正或依據(jù)同類錨桿經(jīng)驗取值，若無模擬錨桿試驗數(shù)據(jù)或同類錨桿經(jīng)驗值，可取β=1。彈性波沿桿體鋼筋以管道波形式流傳，抵達鋼筋底端碰到波阻抗界面時會產(chǎn)生反射和透射應(yīng)力波，在桿體外端可接收此反射波。設(shè)錨桿某段為一剖析單元，則廣義波阻抗：ZCA假如鋼筋外沙漿密實飽滿，沙漿與四周巖體粘結(jié)密切，則應(yīng)力波在流傳過程中，不停從鋼筋經(jīng)過沙漿向巖體擴散，能量損失很大，在桿體外端測得的反射波振幅很??；假如無沙漿包裹，僅是一根空桿，則應(yīng)力波僅在鋼筋中流傳，能量損失不大，接遇到的反射波振幅則較大；假如沙漿不密實，中間有空洞或缺失，測獲得的反射波振幅的大小則介于前兩者之間。若錨桿中存在注漿不密實段，則復(fù)合桿件的截面積及波阻抗發(fā)生變化，在波阻抗差別界面將產(chǎn)生反射應(yīng)力波，桿中反射應(yīng)力波的相對能量強度與注漿密實度差別程度有關(guān)；一般密實度越差，反射波的能量越強，衰減越慢；不密實區(qū)段越多，則波阻抗界面越多，反射應(yīng)力波越大。關(guān)于底端自由的錨桿，接收到的錨桿底端反射波與入射波同相；關(guān)于被錨固劑錨固的錨桿，當(dāng)應(yīng)力波流傳到錨固段的上界面時發(fā)生反射，反射波與初始波反相；同理，錨固段下界面的反射波與入射波同相。一般來說，當(dāng)錨桿底端與堅硬巖石粘結(jié)時，可近似以為波阻抗增大，反射波與入射波相位相反；當(dāng)錨桿底端未充分粘結(jié)時，可以為波阻抗減小，反射波與入射波同相。所以，依據(jù)反射波相位特色，能夠剖析反射部位阻抗變化的特色及錨桿實質(zhì)錨固狀況。當(dāng)桿的幾何尺寸（注漿密實度）或資料性質(zhì)（錨桿低端）發(fā)生變化時，亦即、C、A任一要素發(fā)生變化時，其波阻抗將發(fā)生變化，其變化分界面稱為波阻抗界面。界面雙側(cè)的波阻抗比值n可表示為：n1C1A1Z12C2A2Z2桿的缺點部位（粘結(jié)劑缺失）及桿底端均可視為波阻抗界面。應(yīng)力波流傳碰到這些界面時，會發(fā)生反射和透射。依據(jù)應(yīng)力波理論，由連續(xù)條件、牛頓第三定律和波陣面動量守恒條件，在平面波垂直入射時，應(yīng)力波反射系數(shù)為：1C1A12C2A2Z1Z2Rv2C2A2Z1Z21C1A1若Z＞Z，則Rv＞0，說明反射波與入射波的相位相同，反之則相反。因為波阻抗的變化，應(yīng)力波在碰到波阻抗界面時，既有反射，又有透射。透射系數(shù)T可用下式表示：22C2A22Z2T2C2A2Z1Z21C1A1依據(jù)反射波的旅游時間能夠計算錨桿長度（桿底反射波）和缺點地點（缺點反射波），計算公式以下：L＝CVt/2上式為錨桿錨固系統(tǒng)應(yīng)力波時域剖析的重要依照。曲線判讀我們第一要在測試信號波形圖上判讀桿體界面反射波的相位與到時，據(jù)此判斷各界面的性質(zhì)，而后利用波速值求得各界面的深度，從而得出桿體握裹段的長度。錨桿的注漿飽和度跟錨桿與沙漿、沙漿與圍巖體的接觸以及沙漿的膠結(jié)程度有關(guān)。一般狀況下，注漿飽和度越好，所測到的波形就越規(guī)則、反射雜波少、頻次較高且集中，相應(yīng)的振幅小、衰減快；反之，注漿飽和度差的錨桿，所測到的波形較復(fù)雜，反射雜波許多，頻次較低且分別，振幅大且衰減慢。所以可依據(jù)所測得的波形信號來推測錨桿能否存在注漿欠飽和、不飽和或許空腔等不良狀況。并按其反射波的走時計算出注漿的缺點地點和缺點長度，從而計算出錨桿注漿飽和度：注漿飽和度

測試錨桿長度鋼筋外露長度

100%而錨桿質(zhì)量評論詳細分級見表4。表4錨桿質(zhì)量評論質(zhì)量錨固波形特征分類狀態(tài)波形規(guī)則，只有較輕微的底部反優(yōu)密實射波或沒有底部反射波波形較規(guī)則，有底部反射波和局局部欠良部有較弱的反射波密實局部不波形欠規(guī)則，有底部反射波和局合格密實或部有較強的反射波空漿波形不規(guī)則，底部有較強的反射多處不不合波或底部反射波提早（錨桿欠密實或格長），或有多處較強的反射波空漿

灌漿飽滿度長度指錨桿錨固判斷指標百分比標質(zhì)量等級<0.2≥90%≥95%合格0.2~0.480%~90%≥95%合格0.4~0.675%~80%≥95%合格>0.6<75%<95%不合格異樣解說當(dāng)個別樣本反射時間小于底部反射波的抵達時間時，往常是錨桿中間出現(xiàn)缺損、斷裂，此時反射波在錨桿內(nèi)出現(xiàn)多次反射，常常致使我們難以觀察到樁底反射。當(dāng)個別樣本波速超出均勻值好多時，基本上能夠判斷為錨桿長度不足。兩類試驗特色對照錨桿抗拔試驗?zāi)軌蚪?jīng)過繪制荷載-位移曲線獲得錨桿的抗拔承載力，并間接的剖析評論錨桿錨固質(zhì)量。可是它的缺點也很顯然：1)第一它是一種損壞性的檢測方法。當(dāng)拉拔力達到錨桿的設(shè)計錨固力時,假如實質(zhì)錨固力在該荷載的鄰近,試驗可能對該錨桿的錨固狀態(tài)產(chǎn)生影響,降低其錨固力。抽檢的樣本數(shù)十分有限，不免以偏概全。不可以對錨桿的錨固質(zhì)量作充分的必定(因當(dāng)錨固的水泥沙漿長度大于鋼制錨桿直徑的40倍或少量石子卡死錨桿時，