重庆地区不同规范中锚杆验收试验对比分析

2018-07-20林亮伦杜清超张定忠

重庆建筑 2018年7期

林亮伦，杜清超，张定忠

(1重庆市建筑科学研究院，重庆 400016；2重庆市轨道交通(集团)有限公司，重庆 401120)

0 引言

锚杆作为主要的岩土体工程支护形式广泛应用于重庆地区边坡支护工程，而锚杆抗拔承载力是决定锚杆支护作用的关键因素。锚杆验收试验关系到整个边坡支护工程的质量，是边坡工程验收的重要依据。目前适用于重庆地区锚杆验收试验的规范约有8本之多，这些规范中，不论是国家标准、行业标准、地方标准还是标准化协会标准，针对锚杆验收试验彼此存在着不协调的地方。本文从锚杆验收试验条件、试验数量、检验荷载值、加载方法、试验稳定标准、合格条件或破坏后终止试验条件等方面对比分析不同现行规范的相关规定，进一步规范锚杆验收试验步骤的规范性和结论的可靠性。

1 规范的选用

适用重庆地区锚杆验收试验的规范中不论是国家标准、行业标准、标准化协会标准和地方标准，还是锚杆专业规范、基坑、边坡的专业规范、地基基础设计规范以及边坡检测专业规范，这些规范都有相应的适用范围。因此，锚杆验收试验前需明确采用哪种现行规范（表1）。

2 锚杆安全系数归纳

锚杆轴向抗拔荷载主要由锚杆杆体与锚固体之间的粘结力、锚固体与岩土体之间的粘结力和杆体强度决定。以《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）为例，由锚杆杆体与锚固体之间的粘结力计算轴向受拉承载力为：

表1 重庆地区涉及锚杆验收试验的规范列举

式中：Nak为标准组合时锚杆所受轴向拉力，n为杆体（钢筋、钢绞线）根数，d为杆体直径，fb为杆体与锚固体间的粘结强度，la为杆体与砂浆间的锚固长度，K为锚固体的抗拔安全系数。

由锚固体与岩土体之间的粘结力计算轴向受拉承载力为：

式中：D为锚固体直径，frbk为锚固体与岩土体间的粘结强度，la为锚固体与岩土体间的锚固长度，K为锚固体的抗拔安全系数。

由锚杆杆体强度计算轴向受拉承载力为：

式中：fy为杆体抗拉强度设计值，AS为杆体截面面积，Kb为杆体抗拉安全系数。

对比各规范对锚固体的抗拔安全系数K和杆体抗拉安全系数Kb的取值（表2）。由表中数据可知，对于永久性锚杆，锚固体的抗拔安全系数K约为2.0～2.4，杆体抗拉安全系数Kb约为1.8～2.0；对于临时性锚杆，锚固体的抗拔安全系数K约为1.6～1.8，杆体抗拉安全系数Kb为1.4～1.6。

表2 各规范中锚杆安全系数列表

3 试验条件对比

对于锚杆验收试验条件，各规范要求基本一致，均要求锚固体浆液的强度达到设计强度的80%以上。基坑规范要求注浆固结体强度达到15MPa时，可以进行锚杆验收试验，但是基坑规范适用对象为临时锚杆，试验检测时应注意规范的适用范围（表3）。

表3 各规范中试验条件列表

4 检验荷载值的对比

锚杆验收试验中多数以锚杆轴向抗拔荷载（设计值或标准值）的倍数（永久：1.5倍，临时：1.2倍）、较少以锚杆设计荷载、杆体强度控制来确定检验荷载值（表4）。以《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）为例，按锚杆杆体强度计算锚杆抗拔验收试验荷载值估算为，永久锚杆：N=1.5Nak=1.5fyAs/2.0=0.75fyAs，临时锚杆：N=1.2Nak=1.2fyAs/1.4=0.86fyAs。由此可以看出，以锚杆轴向抗拔荷载的倍数和杆体强度两种方法确定锚杆验收试验检验荷载值，在一定意义上是相互吻合的。因此在设计未明确锚杆验收检验荷载时，可按锚杆杆体强度估算检验荷载，具体参见《建筑地基基础设计规范》（DBJ50-047-2016）。