挖坑灌砂法與隧道錨桿拉拔檢測(cè)報(bào)告人：李剛

2019.6.18目錄:二.隧道錨桿拉拔試驗(yàn)

1.試驗(yàn)?zāi)康?.拉拔設(shè)備3.測(cè)試方法4.測(cè)試要求與注意事項(xiàng)一.挖坑灌砂法測(cè)定壓實(shí)度1.目的與適用范圍2.儀器與材料3.標(biāo)定與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)4.試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算1.目的與適用范圍

1）本試驗(yàn)法適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定路基，基層或底基層及砂石路面的各種材料壓實(shí)層的密度和壓實(shí)度檢測(cè);

但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實(shí)度檢測(cè)。2）用挖坑灌砂法測(cè)定密度和壓實(shí)度時(shí)，應(yīng)符合下列定：

（1）當(dāng)集料的最大粒徑小于13.2mm，測(cè)定層的厚度不150mm時(shí)，宜采用φ100mm的小型灌砂洞測(cè)試。（2）當(dāng)集料的最大粒徑大于或等于13.2mm，但不大于31.5mm，測(cè)定層的厚度不超過(guò)200mm時(shí)，應(yīng)用φ150mm的大型灌砂筒測(cè)試。2.儀具與材料（1）灌砂筒有大小兩種，為一金屬圓筒(可用鍍鋅鐵皮制作)有大小兩種，上部?jī)?chǔ)砂筒小筒容積為2120cm3，大筒容積為4600cm3，筒底中心有一個(gè)圓孔。

下部裝一倒置的圓錐形漏斗，漏斗上端開(kāi)口，直徑與儲(chǔ)砂筒的圓孔相同，漏斗焊接在一塊鐵板上，鐵板中心有一圓孔與漏頭上開(kāi)口相接。自儲(chǔ)砂筒筒底與漏斗頂端鐵板之間設(shè)有開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)為一薄鐵板，一端與筒底及漏斗鐵板鉸接在一起，另一端伸出筒身外，開(kāi)關(guān)鐵板上也有一個(gè)相同直徑的圓孔。

（2）金屬標(biāo)準(zhǔn)罐

用薄鐵板作金屬罐，用于小罐砂筒的內(nèi)徑為100mm，高150mm，用于

大灌砂筒的直徑為150mm，高200mm，上端周圍均有一罐緣。

（3）基板用薄鐵板制作的金屬方盤，盤中心有一圓孔。（4）玻璃板邊長(zhǎng)約500mm~600mm的方形板（5）試樣盤小筒挖出的試樣可用飯盒存放、大筒挖出的試樣用300mm×500mm×40mm的搪瓷盤存放

（6）天平或臺(tái)稱稱量10-15kg，數(shù)量不大于1g，用于含水量測(cè)定的天平精度，對(duì)細(xì)粒土、中粒土、粗粒土宜分別為0.01g、0.1g、1.0g。（7）含水量測(cè)定器具如鋁盒、烘箱、酒精等。

（8）量砂

粒徑0.30-0.60mm清潔干燥的均勻砂，約20-40kg，使用前須洗凈烘干，并放置足夠的時(shí)間，使其與空氣的濕度達(dá)到平衡。（9）盛砂的容器：塑料桶等。（10）其它：鑿子、改錐、鐵錘、長(zhǎng)把勺、長(zhǎng)把小簸箕、毛刷等3.標(biāo)定與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)3.1試驗(yàn)步驟:

（1）在試驗(yàn)地點(diǎn),選一塊平坦表面,并將其清掃干凈,其面積不小于基板面積。

（2）將基板放在平坦表面上,如果表面粗糙度較大,則將盛有量砂(m5)的灌砂筒放在基板中間圓孔上。將罐砂筒的開(kāi)關(guān)打開(kāi)，讓砂流入基板的中孔內(nèi)，直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)關(guān)閉開(kāi)關(guān)。取下灌砂并稱量筒內(nèi)砂的質(zhì)量(m6),準(zhǔn)確至1g。

（3）取走基板，并將留在試驗(yàn)地點(diǎn)的量砂收回，重新將表面清掃干凈。

（4）將基板放回清掃干凈的表面上(盡量放在原處)，沿基板中孔鑿洞(洞的直徑與灌砂筒一致)。

在鑿洞的過(guò)程中，應(yīng)注意不使鑿出的材料丟失，并隨時(shí)將鑿松的材料取出裝入塑料袋中，不要使水分蒸發(fā)。也可放在大試樣盆內(nèi)。

試洞深度等于測(cè)定層厚度，但不得有下層材料混入，最后將洞內(nèi)的全部鑿松材料取出。

對(duì)土基或基層，為防止試樣盤內(nèi)材料的水份蒸發(fā)，可分幾次稱取材料的質(zhì)量，全部取出材料的總質(zhì)量為m濕土質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。

（5）從挖出的全部材料中取有代表性的樣品，放在鋁盒或清凈的搪瓷盒內(nèi)，測(cè)定其含水量(ω以%計(jì))。樣品的數(shù)量如下：

用小灌砂筒測(cè)定時(shí)，對(duì)于細(xì)粒土，不少于100g，對(duì)于各種中粒土，不少于500g。

用大灌砂筒測(cè)定時(shí)，對(duì)于細(xì)粒土，不少于200g，對(duì)于各種中粒土，不少于1000g，對(duì)于粗粒土或水泥、石灰，粉煤灰等無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定土，不少于2000g，稱其質(zhì)量m濕土。（6）將基板安放在試坑上，將灌砂筒安放在基板中間(儲(chǔ)砂筒內(nèi)放滿砂到要求質(zhì)量m1灌砂前桶內(nèi)砂質(zhì)量)，使灌砂筒的下口對(duì)準(zhǔn)基板的中孔及試洞。打開(kāi)灌砂筒的開(kāi)關(guān)，讓砂流入試坑中。在此期間，應(yīng)注意勿碰動(dòng)灌砂筒

直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)，關(guān)閉開(kāi)關(guān)。仔細(xì)取走灌砂筒，并稱量剩余砂的質(zhì)量(m4)準(zhǔn)確至1g。（7）如清掃干凈的平坦表面的粗糙度不大，也可省去（2）和（3）的操作。在試洞挖好后，將灌砂筒的下口對(duì)準(zhǔn)放在試坑上，中間不需要放基板。打開(kāi)筒的開(kāi)關(guān)，讓砂流入試坑內(nèi)。在此期間，應(yīng)注意勿碰動(dòng)灌砂筒，并稱量剩余砂的質(zhì)量(m’4)，準(zhǔn)確至1g。（8）仔細(xì)取出試筒內(nèi)的量砂，以備下次試驗(yàn)時(shí)再用。若量砂的濕度已發(fā)生變化或量砂中混有雜質(zhì)，則應(yīng)該重新烘干、過(guò)篩，并放置一段時(shí)間，使其與空氣的濕度達(dá)到平衡后再用。4.計(jì)算

4.1按下式計(jì)算填滿試坑所用的砂質(zhì)量mb(g):

灌砂時(shí)，試坑上放基板時(shí):m

坑內(nèi)砂質(zhì)量=m1灌砂前總質(zhì)量－m筒內(nèi)剩余質(zhì)量－(m5－m6下部錐體質(zhì)量和基板間質(zhì)量)

灌砂時(shí)，試坑上不放基板時(shí)，m

坑內(nèi)砂質(zhì)量=m灌砂前總質(zhì)量－m’筒內(nèi)剩余質(zhì)量－m下部錐體質(zhì)量4.2按下式計(jì)算試坑材料的濕密度ρ濕土(g/cm3)：

ρ濕土=m挖出濕土/m洞內(nèi)量砂×r量砂密度

4.3按下式計(jì)算試坑材料的干密度p干密度(g/cm3)：

ρ干密度＝ρ濕密度/（1+0.01ω）二.隧道錨桿拉拔試驗(yàn)1.試驗(yàn)?zāi)康?/p>

錨桿拉拔力試驗(yàn)的目的是判定巷道圍巖的可錨性、評(píng)價(jià)錨桿、樹(shù)脂、圍巖錨固系統(tǒng)的性能和錨桿的錨固力。試驗(yàn)必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，使用的材料和設(shè)備與巷道正常支護(hù)相同。

錨桿桿體的直徑必須與設(shè)計(jì)相符，可用卡尺或直尺測(cè)量。此外還應(yīng)注意觀察桿徑是否均勻，一致若發(fā)現(xiàn)錨桿直徑明顯忽粗忽細(xì)，則應(yīng)棄之不用2.拉拔設(shè)備錨桿拉力計(jì)分臥式手動(dòng)泵加壓和空心千斤頂兩大部分，并用高壓橡膠管和快速接頭連接而組成。手壓泵有負(fù)載加壓時(shí)，千斤頂可迅速升起，當(dāng)所測(cè)錨桿達(dá)到要求數(shù)值后，打開(kāi)手動(dòng)壓泵回油閥時(shí)，千斤頂即可自動(dòng)復(fù)位。特點(diǎn)：屬改進(jìn)類型，體積小、重量輕、攜帶方便，更主要的是不需要加配其它輔助工序，因隨機(jī)配有可將錨桿直接卡鎖的夾具，具有卡裝牢固、方便、拆卸方便等優(yōu)點(diǎn)。2.1.抗拉強(qiáng)度錨桿在工作時(shí)主要承受拉力，所以檢查材質(zhì)時(shí)首先應(yīng)檢測(cè)其抗拉強(qiáng)度。方法是從原材料中或成品錨桿上截取試樣；在拉力試驗(yàn)機(jī)上拉伸，檢測(cè)材料的力學(xué)特性，確定是否滿足工程要求拉拔試驗(yàn)在錨桿安裝后0.5h～4.0h進(jìn)行。時(shí)間過(guò)短影響錨固劑固化后的強(qiáng)度，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則因巷道圍巖發(fā)生變形影響測(cè)量結(jié)果。按圖所示安設(shè)儀器，確保錨桿拉力計(jì)油缸的中心線與錨桿軸線重合。試驗(yàn)前，檢查手動(dòng)泵的油量和各連接部位是否牢固，確認(rèn)無(wú)誤后再進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)由兩人完成，一人加載，一人記錄。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)緩慢均勻地操作手動(dòng)泵壓桿。當(dāng)錨桿出現(xiàn)明顯位移時(shí)，停止加壓，記錄錨桿拉力計(jì)此時(shí)的讀數(shù)，即為拉拔試驗(yàn)值。3.測(cè)試方法4.測(cè)試要求與注意事項(xiàng)1．安裝拉拔設(shè)備時(shí)，應(yīng)使千斤頂與錨桿同心，避免偏心受拉。

2.

加載應(yīng)勻速，一般以每分鐘10KN的速率增加。

3．如無(wú)特殊需要，可不作破壞性試驗(yàn)，拉拔到設(shè)計(jì)拉力即停止加載。

4．千斤頂應(yīng)固定牢靠，錨桿拉拔時(shí)，拉拔裝置下方兩側(cè)不得站人并有必要的安全保護(hù)措施。

5．每安裝300根錨桿至少隨機(jī)抽樣一組（3根），設(shè)計(jì)變更或材料變更時(shí)另作一組拉拔力測(cè)試。

6．同組錨桿錨固力或拉拔力的平均值，應(yīng)大于<設(shè)計(jì)拉拔力的1.5～2倍>或等于設(shè)計(jì)值。

7.

同組單根錨桿的錨固力或拉拔力，不得低于設(shè)計(jì)值的90％。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