邊坡錨索錨下預(yù)應(yīng)力檢測的方法

2017-11-02 0

前言

我國國土面積廣大，幅員遼闊，地質(zhì)地貌結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在著很多高海拔山區(qū)，特別是西部地區(qū)，對于在高山地區(qū)公路建設(shè)，從目前情況來看一般是運(yùn)用錨索來加固巖土和巖石。在山區(qū)公路的建設(shè)中運(yùn)用錨索加固，很大程度上是因?yàn)殄^索技術(shù)較為先進(jìn)、可靠和安全，而且錨索加固技術(shù)較為經(jīng)濟(jì)。但是也應(yīng)該注意到這樣一個(gè)問題，因?yàn)殄^索加固關(guān)乎整個(gè)工程永久的支撐和保護(hù)，而且針對當(dāng)前普遍運(yùn)用的預(yù)應(yīng)力錨索工程，能否保證整個(gè)錨索工程具有有效的預(yù)應(yīng)力，是關(guān)系到工程安全與否的重要指標(biāo)，是在預(yù)應(yīng)力錨索工程中應(yīng)該優(yōu)先考慮的問題。

本文針對錨下預(yù)應(yīng)力的檢測做了較為深入的研究，尤其是關(guān)于錨索加固預(yù)應(yīng)力檢測方面的問題是研究的重點(diǎn)。而且著重針對于目前錨索加固工程中經(jīng)常使用的反拉檢測方法進(jìn)行了深入的研究與探討。主要針對目前普遍采用的錨索加固的處理方法中存在的錨下預(yù)應(yīng)力檢測的問題提出了一種反拉檢測是否存在有效預(yù)應(yīng)力的方法，而且文章也運(yùn)用了一定的篇幅對于實(shí)際工作中可能存在的影響檢測結(jié)果的幾個(gè)重要因素進(jìn)行了分析與描述。

一、反拉檢測方法與其適用的對象

（一）檢測原理

    根據(jù)物理學(xué)理論，在最理想的狀態(tài)下，錨具和夾片摩擦合力的數(shù)值、夾片和鋼絞線摩擦合力的數(shù)值、錨索所受拉力的數(shù)值、錨索體與粘接劑之間摩合力的數(shù)值、粘接劑與圍巖之間摩擦合力的數(shù)值，理論上來說都應(yīng)該是等值的，只有保證這些數(shù)據(jù)的等值，整個(gè)錨索系統(tǒng)才能保持平衡的狀態(tài)，因此，在實(shí)際工作中，想要檢測出錨下的預(yù)應(yīng)力是否處在安全合理的數(shù)值內(nèi)，只需要檢測出這五個(gè)力中任意一個(gè)就可以得出結(jié)論。

（二）反拉檢測方法適用的對象

本文提到的反拉檢測方法的基本原理很大程度上根植于拉拔檢測方法，是拉拔檢測方法的拓展，是目前較長采用的針對錨索有效預(yù)應(yīng)力的一種使用廣泛且較為先進(jìn)的檢測方法。其主工作方法是通過液壓千斤頂對被檢測錨索施加一定的拉力使其產(chǎn)生變化并在這個(gè)過程中進(jìn)行觀察，直到施加的外力達(dá)到錨索有效預(yù)應(yīng)力的要求為止。在整個(gè)檢測過程中，通過專業(yè)的技術(shù)設(shè)備和計(jì)算機(jī)軟件準(zhǔn)確記錄下是錨索達(dá)到有效預(yù)應(yīng)力所施加的反拉力以及由于施加反拉力導(dǎo)致錨索產(chǎn)生位移的情況，通過專業(yè)設(shè)備和計(jì)算機(jī)軟件對液壓所施加的反拉力和由于反拉力使錨索位移變化的監(jiān)視來及時(shí)終止反拉，從已經(jīng)記錄的數(shù)據(jù)入手，通過縝密計(jì)算與分析反拉力和錨索位移的情況，最終得出錨索有效預(yù)應(yīng)力的數(shù)值，關(guān)鍵是整個(gè)工程不會(huì)破壞錨索現(xiàn)有的狀態(tài)。

（三）錨下有效預(yù)應(yīng)力與控制張拉預(yù)應(yīng)力偏差較大的原因

1. 錨下有效預(yù)應(yīng)力比控制張拉預(yù)應(yīng)力值偏大原因。

（1）由于不同的錨索有著不同的鋼絞線，而且同一鋼絞線也存在著材質(zhì)不均勻的現(xiàn)象，而且對于鋼絞線的截面面積來說，會(huì)存在實(shí)際的錨索鋼絞線截面面積大于控制張拉預(yù)應(yīng)力測試的鋼絞線截面面積。

（2）在工程建設(shè)成功后，錨索實(shí)際所承受的張拉力要比測試時(shí)鋼絞線所承受的張拉力小。

（3）由于在進(jìn)行控制張拉預(yù)應(yīng)力測試時(shí)對于錨索體的控制不當(dāng)，導(dǎo)致測試時(shí)錨索鋼絞線出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象，會(huì)使得測試時(shí)錨索的張拉力小于錨索實(shí)際的有效預(yù)應(yīng)力。

（4）在測試過程中，由于工作人員操作不當(dāng)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的記錄和分析出現(xiàn)偏差，造成測試的錨索張拉控制預(yù)應(yīng)力比實(shí)際的錨索有效預(yù)應(yīng)力要小。

2. 錨下有效預(yù)應(yīng)力比控制張拉預(yù)應(yīng)力值偏小的原因

（1）試驗(yàn)與實(shí)際工程所用的鋼絞線材質(zhì)不同，而且即使同一鋼絞線也存在著材質(zhì)不均勻的現(xiàn)象，因此會(huì)存在實(shí)際錨索的鋼絞線截面面積小于實(shí)際彈性模量小于控制張拉力預(yù)應(yīng)力檢測鋼絞線的截面積。

（2）由于錨索鋼絞線本身的質(zhì)地原因，錨索在進(jìn)行控制張拉預(yù)應(yīng)力測試時(shí)，由于操作問題導(dǎo)致邊坡發(fā)生壓縮變形的情況，使得錨索控制張拉測試時(shí)，顯示的錨索張拉伸長值變小，實(shí)際上錨索的有效預(yù)應(yīng)力要小于檢測時(shí)的數(shù)值。

（3）由于錨索體注漿質(zhì)量方面的問題，在實(shí)際工作時(shí)，錨固段注漿不飽滿，使得實(shí)際的錨索有效預(yù)應(yīng)力要小于測試時(shí)錨索的張拉控制預(yù)應(yīng)力。

（4）由于進(jìn)行控制張拉預(yù)應(yīng)力測試時(shí)，工作人員的操作不當(dāng)，對于數(shù)據(jù)的記錄與分析不夠準(zhǔn)確，對于測試中錨索張拉的數(shù)值以及位移情況記錄與實(shí)際情況有所出入，因此會(huì)導(dǎo)致錨索的實(shí)際有效預(yù)應(yīng)力小于進(jìn)行檢測時(shí)的控制張拉預(yù)應(yīng)力。也給錨固的實(shí)際工程帶來了安全隱患。

二、檢測過程的實(shí)現(xiàn)

（一）反拉檢測法的檢測對象

對于錨下預(yù)應(yīng)力的反拉檢測法來說，其主要運(yùn)用于錨索預(yù)應(yīng)力的檢測試驗(yàn)和對目前正在使用的錨索產(chǎn)生的有效預(yù)應(yīng)力實(shí)施檢測。之所以分為兩種不同的檢測情況，主要因?yàn)槠錂z測的時(shí)機(jī)，由于這兩個(gè)檢測時(shí)期錨索的特征有很大的不同，針對錨索驗(yàn)收試驗(yàn)的錨下預(yù)應(yīng)力檢測，其被檢測的錨索體露出段并沒有被切割，可以實(shí)施檢測的外露錨索長度較大，相對來說其檢測條件較好；但是針對于目前已經(jīng)投入使用的錨索，其錨索的外露段工程完工之時(shí)就被切割掉，一般情況下只留有3～5cm的一段露出段，這種情況就給檢測帶了來一定的難度。對于這種情況而言，通常情況下檢驗(yàn)人員會(huì)通過一種名為錨索接長器的儀器來接長已經(jīng)被截?cái)嗟匿摻g線，之后對已經(jīng)接長的錨索逐根進(jìn)行反拉檢測，最終得出其錨下預(yù)應(yīng)力。

（二）錨下預(yù)應(yīng)力反拉檢測所需設(shè)備及儀器

在實(shí)際的施工階段，錨下預(yù)應(yīng)力反拉檢測檢測過程可以分為兩大系統(tǒng)，首先通過對錨索的反拉檢測進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集記錄和分析。其整個(gè)檢測需要配備：空心千斤頂、高壓油泵、油管、錨夾具等工具。如果是遇到需要采用逐根鋼絞線進(jìn)行檢測的這種情況，通常在實(shí)際的施工中需要配備單孔手提式千斤頂、手壓油泵等工具，其中必不可少且十分重要的工具是錨索接長器。整個(gè)檢測過程，包括檢測后的數(shù)據(jù)收集整理記錄和分析，目前主要采用應(yīng)力采集記錄和位移采集記錄兩種記錄方式，當(dāng)然，在實(shí)際的操作中還需要一些其他的輔助工具，具有代表性的如：磁性吸附底座，計(jì)算機(jī)分析軟件等等。

三、影響錨下預(yù)應(yīng)力檢測結(jié)果精確度的因素

通常使用反拉法檢測錨下有效預(yù)應(yīng)力較為簡單便捷，而且其檢測結(jié)果的精確度也較高，在實(shí)際的施工作業(yè)中，影響錨下預(yù)應(yīng)力檢測結(jié)果精確性的因素大致有以下兩類（一）檢測人員在實(shí)際操作過程中可能引起的誤差。針對這個(gè)情況，在實(shí)際工作中，對于由于檢測人員操作過程中可能引起的誤差應(yīng)該使其盡量的最小化。（二）錨索本身的狀態(tài)也會(huì)對檢測結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，而且這是主要影響錨下預(yù)應(yīng)力檢測結(jié)果的因素。在實(shí)際的工作中，因?yàn)楫a(chǎn)期的運(yùn)行，導(dǎo)致夾片等部件的生銹和變性，導(dǎo)致在錨索固力的作用下，需要比實(shí)際上更大的反拉力才能克服夾片和預(yù)應(yīng)力筋之間的咬合以及摩擦合力，這樣在整個(gè)錨下預(yù)應(yīng)力的反拉檢測過程中，實(shí)際上的反拉力要比有效預(yù)應(yīng)力大很多才可能拉動(dòng)錨索，直接導(dǎo)致了檢測數(shù)據(jù)的誤差。（三）錨索中孔斜也是影響檢測結(jié)果是否存在誤差的重要因素。

結(jié)束語：

本文主要著重分析了錨下預(yù)應(yīng)力的檢測方法。主要介紹了目前普遍采用的反拉檢測法。主要介紹了反拉檢測法的工作原理和理論基礎(chǔ)，包括其適用的范圍，以及其在實(shí)際工作中的使用情況。而且運(yùn)用了一定的篇幅分析了影響錨下預(yù)應(yīng)力檢測結(jié)果的幾個(gè)有代表性的因素，通過對反拉發(fā)檢測錨下預(yù)應(yīng)力做了簡明扼要的闡釋，將實(shí)際工作中通過反拉法檢測錨索有效預(yù)應(yīng)力的方法進(jìn)行了較為全面的說明。有一定的理論價(jià)值與實(shí)踐指導(dǎo)意義。

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