錨索試驗方案

1、中鐵建設集團有限公司 昆明市西山區(qū)草海北片區(qū)45號地塊安置房項目a1-1地塊錨索試驗方案昆明市西山區(qū)草海北片區(qū)45#地塊安置房項目工程a1-1地塊錨索試驗方案 編制：審核： 審批：中鐵建設集團有限公司昆明分公司2011年10月13日目 錄1.工程概況21.1 工程地質條件31.2 水文地質條件42.試驗錨索的施工方案42.1 錨索試驗目的42.2 試驗孔的布置原則42.3 試驗類型及內容52.4 試驗錨索施工工藝53.錨桿試驗83.1 錨桿基本試驗83.2 錨桿蠕變試驗113.3 試驗數(shù)據整理及溝通124.附試驗錨索詳圖121. 工程概況a1-1地塊一期基坑平面面積24068m2，支護周長65

2、0m；現(xiàn)地面標高約1887.41889.3，基坑開挖深度約8.012.0m，采用樁錨支護體系。設計第一排預應力錨桿的參數(shù)剖面錨桿道數(shù)位置(m)孔徑(mm)自由段長度(m)錨固段長度(m)傾角(度)間距(m)拉桿材料鎖定力kn1-11-3.0200817.5202.42s15.21002-21-3.0200817.5202.42s15.21003-31-3.0200816252.44s15.21004-41-3.0200818202.42s15.21005-51-3.0200821252.44s15.21006-61-3.0200828252.44s15.21007-71-3.020082625

3、2.44s15.21009-91-3.0200819202.42s15.21001.1 工程地質條件擬建場地位于昆明滇池斷陷盆地西北地段，為滇池盆地湖相沉積平原地貌。整個場地總體地形較為平坦、開闊，鉆孔地面標高在1886.00-1890.00之間，基坑開挖影響深度范圍內的土層情況自上而下為：1、人工填土雜填土：褐黃、灰黃色，松散-稍密，稍濕。成分主要由粘性土、碎石、碎磚、灰渣及有機質等組成。局部夾素填土薄層。2、第四季植物層粘土：灰黃、灰褐色，軟-可塑狀態(tài)。中-高壓縮性。含少量黑色鐵錳結核及細小礫石顆粒。3、第四系湖積層泥炭質土：灰黑色、黑色，軟-流塑狀態(tài)。高壓縮性。含較多有機質。粘土：灰色、

4、褐灰色，軟-可塑狀態(tài)。含少量腐爛水草碎片，局部夾粉土粉砂團塊。-1粉土：灰色、褐灰色，松散-中密狀態(tài)，含少量腐爛水草碎片，局部夾粉砂團塊。-2泥炭質土：灰黑色、黑色，軟-流塑狀態(tài)。高壓縮性。含較多有機質。粘土：蘭灰色、灰褐色，軟-流塑狀態(tài)。含少量腐爛水草碎片。-1粉土：褐灰色、淺灰色，稍密-中密，含少量腐爛水草碎片，局部夾粉砂團塊。不均勻夾含少量白色螺殼碎片，偶含鈣質結核硬塊。-2泥炭質土：灰黑色、黑色，軟-可塑狀態(tài)，高壓縮性。含較多有機質。粉土：褐灰色、淺灰色，中密-密實，含少量腐爛水草碎片。不均勻夾含少量白色螺殼碎片，局部稍多。-1粘土：蘭灰色、灰褐色，軟-可塑狀態(tài)，含少量腐爛水草碎片。-

5、2泥炭質土：灰黑色、黑色，軟-可塑狀態(tài)。高壓縮性。含較多有機質。粘土：灰綠、褐灰色，可塑狀態(tài)。含少量腐爛水草碎片。不均勻夾含少量白色螺殼碎片，局部稍多。1.2 水文地質條件地下水埋深在0.104.00m之間，穩(wěn)定標高1885.601889.56m，高差約3.96m，總體趨勢不明顯；地下水類型主要為賦存于松散雜填土中的孔隙型潛水，以及粉土層中的第四系微承壓孔隙水；其補給來源主要為大氣降水、生活廢水、附近河流溝渠（大彎溝等）等地表水。2. 試驗錨索的施工方案2.1 錨索試驗目的1）在設計方案中，錨固體與土層間粘結強度采用的是勘察報告數(shù)據查表取得，本基坑為一級基坑，應由基本試驗確定主要土層的特征值。

6、2）由于本工程錨索成孔孔徑為200mm，采用壓力分散型錨索，根據市場上的了解，壓力分散型錨索施工速度較慢，在錨索試驗中增加拉力分散型錨索，以比較兩種類型錨索的受力情況。3）確定錨索的施工參數(shù)（注漿量、注漿壓力、注漿固結時間等），并測試其蠕變量及預應力的損失。對設計文中的相關施工參數(shù)進行驗證和修正。2.2 試驗孔的布置原則試驗孔的布置和試驗方案的確定：布置在有代表性巖土（泥炭質土較厚的勘察孔剖面）的剖面位置?；驹囼瀴毫Ψ稚⑿湾^索及拉力分散型錨索數(shù)量各3根，壓力分散型錨索及拉力分散型錨索蠕變試驗數(shù)量各3根。錨索長度及角度與試驗錨索所在剖面第一道錨索的長度和角度相同。（見試驗錨索平面布置圖、試驗錨

7、索剖面圖）。試驗時最大的試驗荷載不宜超過錨筋承載力標準值的0.9倍，待錨固體強度大于設計強度的80%時，方可進行試驗。由于試驗錨桿的錨固段地層主要位于泥炭質土中，所以錨桿注漿完畢后的恢復期一般比較長，預計將達20天。錨桿的具體施工參數(shù)，詳見附表。2.3 試驗類型及內容1.試驗類型錨索試驗應作基本試驗及蠕變試驗。2.試驗內容基本試驗要求如下：a，錨索采用鋼絞線（1860mpa）按設計要求制作，自由段和錨固段間采用塑料套管粘結隔離，要求密封效果良好，確保自由段不漏漿。b，循環(huán)張拉以及觀測記錄過程嚴格按照建筑基坑支護技術規(guī)程(jgj120-99)附錄e的要求進行。c，在試驗過程中出現(xiàn)下列情況之一時視

8、為錨固體已經破壞：后一級荷載產生的錨頭位移增量達到或者超過前一級荷載產生的位移增量的2倍時；錨頭位移不穩(wěn)定；錨桿鋼絞線被拉斷；錨頭位移超過設計允許的位移值。d，關于錨索基本試驗、驗收試驗和蠕變試驗的其它要求嚴格按照建筑基坑支護技術規(guī)程(jgj120-99)附錄e的要求進行。當錨索錨固段漿體強度達到15mpa或達到設計強度等級的75%時可進行錨索試驗。本工程錨索為2索、4索，當預拉力為100kn時最大試驗荷載為200kn，當預拉力為150kn時最大試驗荷載為300kn。錨索索體為1860級無粘結預應力鋼絞線，直徑為15.24mm，設3-4層錨索，水平間距2.4米，錨索傾斜角15-25，錨索成孔采

9、用全套管跟進鉆進工藝。2.4 試驗錨索施工工藝錨桿施工，包括鉆孔、安放拉桿、灌漿和張拉錨固。在正式開工之前還需進行必要的準備工作。（1）施工準備工作在錨桿正式施工之前，一般需進行下列準備工作：1）錨桿施工必須清楚施工地區(qū)的土層分布和各土層的物理力學特性（天然重度、含水量、孔隙比、滲透系數(shù)、壓縮模量、凝聚力、內摩擦角等），這對于確定錨桿的布置和選擇鉆孔方法等都十分重要，本工程采用全套管跟進錨索鉆機。2）要查明錨桿施工地區(qū)的地下管線、構筑物等的位置和情況，慎重研究錨桿施工對它們產生的影響。3）同時也應研究附近的施工（如打樁、降低地下水位等）對錨桿施工帶來的影響。（2）鉆孔考慮本基坑土層屬軟土流塑土

10、質，鉆孔方法全套管跟進壓水鉆進成孔法。鉆進時沖洗液（壓力水）從鉆桿中心流向孔底，在一定水頭壓力（約0.150.30mpa）下，水流攜帶鉆削下來的土屑從鉆桿與孔壁之間的孔隙處排出孔外。鉆進時要不斷供水沖洗（包括接長鉆桿和暫時停機時），而且要始終保持孔口的水位。待鉆到規(guī)定深度（一般鉆孔深度要大于錨桿長度0.51.0m）后，繼續(xù)用壓力水沖洗殘留在鉆孔中的土屑，直至水流不顯渾濁為止。鉆機就位后，先調整鉆桿的傾斜角度。鉆進速度視土質而定，一般以3040cm/min為宜，對錨索的自由段鉆進速度可稍快，對錨固段，鉆進速度可稍慢。鉆進中如遇到粉土層，應適當加快鉆進速度，降低沖孔水壓，保持孔內水頭壓力。鉆進中，

11、套管要與樁頭同步跟進。錨索的鉆孔，應注意的特點和應達到的要求如下：孔壁要求平直，以便安放鋼拉桿和灌筑水泥漿；孔壁不得坍陷和松動，否則影響鋼拉桿安放和錨桿的承載能力；鉆孔時不得使用膨潤土循環(huán)泥漿護壁，以免在孔壁上形成泥皮，降低錨固體與土壁間的摩阻力。（3）鉆孔的容許偏差錨桿孔水平方向孔距在垂直方向誤差不宜大于100mm；偏斜度不應大于3%，主要控制錨索的角度，確保錨固段進入泥炭質土中。（4）安放錨索錨索的材料為75低應力松弛鋼絞線。鉆孔前加工錨桿體，桿體導向采用專門的導向器，桿體上每隔2m設置一個隔離架，桿體自由段應用塑料管包裹，與錨固段相交處的塑料管口應密封并用鉛絲綁扎緊。壓力分散型錨索及拉力

12、分散型錨索加工見附圖。（5）壓力灌漿壓力灌漿是錨桿施工中的一個重要工序。施工時，應將有關數(shù)據記錄下來，以備將來查用。由于土層的物理力學性質較差，采用二次注漿，但是為三次注漿預留注漿管。灌漿的漿液為水泥漿，水泥采用psa32.5水泥。一次灌漿法水灰比0.40.50的水泥漿；二次灌漿法中的二次高壓灌漿，用水灰比0.450.55的水泥漿。二次灌漿法要用兩根灌漿管（直徑3/4inpvc管），第一次灌漿用灌漿管的管端距離錨桿末端50cm左右，管底出口處用黑膠布等封住，以防沉放時土進入管口。第二次灌漿用灌漿管的管端距離錨桿末端100cm左右，管底出口處亦用黑膠布封位，且從管端50cm處開始向上每隔2m左右

13、做出1m長的花管，花管的孔眼為8mm，花管做幾段視錨固段長度而定。第一次灌漿是灌筑水泥漿，利用普通的單缸活塞式壓漿機，其壓力為0.30.5mpa，流量為100l/min。水泥漿在上述壓力作用下沖擊封口的黑膠布流向鉆孔。鉆孔后曾用清水洗孔，孔內可能殘留有部分水和泥漿，但由于灌入的水泥漿相對密度較大，能夠將殘留在孔內的泥漿等置換出來。第一次灌漿量根據孔徑和錨固段的長度而定。第一次灌漿后把灌漿管拔出，可以重復使用。第一次灌漿還可利用外套管進行灌漿。其順序是：向外拔幾節(jié)外套管（一般每節(jié)長1.5m），加上帽蓋，加壓灌漿一次，壓力約0.3mpa；再向外拔幾個外套管，再加壓灌漿，如此反復進行，直至全部外套管

14、拔出為止。一次注漿水泥用量暫不設定，根據實際情況做好記錄。待第一次灌筑的漿液強度達到5mpa后，進行第二次灌漿，控制壓力為2.5mpa左右，要穩(wěn)壓2min，漿液沖破第一次灌漿體，向錨固體與土的接觸面之間擴散，使錨固體直徑擴大，增加徑向壓應力。由于擠壓作用，使錨固體周圍的土受到壓縮，孔隙比減小，含水量減少，也提高了土的內摩擦角。因此，二次灌漿法可以顯著提高錨桿的承載能力。二次灌漿水泥用量暫不設定，根據實際情況做好記錄。3. 錨桿試驗3.1 錨桿基本試驗（1）一般規(guī)定1）錨桿錨固段漿體強度達到15mpa或達到設計強度等級的75%時可進行錨桿試驗。2）加載裝置（千斤頂、油泵）的額定壓力必須大于試驗壓

15、力，且試驗前應進行標定。3）加荷反力裝置的承載力和剛度應滿足最大試驗荷載要求。4）計量儀表（測力計、位移計等）應滿足測試要求的精度。5）基本試驗和蠕變試驗錨桿數(shù)量根據設計要求確定，且試驗錨桿材料尺寸及施工工藝與工程錨索相同。錨桿施工參數(shù)表分組錨桿道數(shù)參考勘探孔錨桿類型孔徑(mm)傾角()錨桿長度(m)拉桿材料鎖定力kn試驗類型第一組2azk196壓力型2002025.52s15.2150一根基本、一根蠕變2azk196拉力型2002025.52s15.2150一根基本、一根蠕變第二組2azk193壓力分散型2002524.04s15.2150一根基本、一根蠕變2azk193拉力分散型20025

16、24.04s15.2150一根基本、一根蠕變第三組2azk152壓力分散型2001534.04s15.2150一根基本、一根蠕變2azk152拉力分散型2001534.04s15.2150一根基本、一根蠕變錨桿桿體加工參數(shù)表分組錨桿道數(shù)錨桿類型錨桿長度(m)自由段長度(m)錨固段長度(m)拉桿材料張拉要求第一組2壓力型25.5025.52s15.2兩根鋼絞線同時張拉2拉力型25.5817.52s15.2兩根鋼絞線同時張拉第二組2壓力分散型24.002根24m2根19m4s15.2長鋼絞線先張拉，短鋼絞線后張拉2拉力分散型24.02根8m2根13m2根16m2根9m4s15.2兩根鋼絞線同時張拉

17、第三組2壓力分散型34.002根34m2根29m4s15.2長鋼絞線先張拉，短鋼絞線后張拉2拉力分散型34.02根8m2根13m2根26m2根19m4s15.2兩根鋼絞線同時張拉（2）基本試驗1）基本試驗最大的試驗荷載不宜超過錨桿桿體承載力標準值的0.9倍。2）錨桿基本試驗應采用循環(huán)加、卸荷載法，加荷等級與錨頭位移測讀間隔時間應按下表確定。錨桿基本試驗循環(huán)加卸荷等級與位移觀測間隔時間表加荷標準循環(huán)數(shù)加荷量預估破壞荷載(%)第一循環(huán)10-30-10第二循環(huán)1030-50-3010第三循環(huán)103050-70-503010第四循環(huán)103050708070503010第五循環(huán)1030508090805

18、03010第六循環(huán)1030509010090503010觀測時間(min)5555105555注：1.在每級加荷等級觀測時間內，測讀錨頭位移不應少于3次。2.在每級加荷等級觀測時間內，錨頭位移小于0.1mm時，可施加下一級荷載，否則應延長觀測時間，直至錨頭位移增量在2h內小于2.0mm時，方可施加下一級荷載。3）錨桿破壞標準后一級荷載產生的錨頭位移增量達到或超過前一級荷載產生位移增量的2倍時；錨頭位移不穩(wěn)定；錨桿桿體拉斷。4）試驗結果宜按循環(huán)荷載與對應的錨頭位移讀數(shù)列表整理，并繪制錨桿荷載位移（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。5）錨桿彈性變形不應小于自由段長度變形計算值的80%，且不應大于自由段長度與1/2錨固段長度之和的彈性變形計算值。6）錨桿極限承載力取破壞荷載的前一級荷載，在最大試驗荷載下未達到基本試驗中第3條規(guī)定的破壞標準時，錨桿極限承載力取最大荷載。3.2 錨桿蠕變試驗1）錨桿蠕變試驗的加荷載等級和觀測時間應滿足下表的規(guī)定，在觀測時間內荷載保持恒定。加荷載等級觀測時間臨時性錨索永久性錨索0.25nt100.50nt1