林亮倫，杜清超，張定忠

(1重慶市建筑科學(xué)研究院，重慶 400016；2重慶市軌道交通(集團(tuán))有限公司，重慶 401120)

0 引言

錨桿作為主要的巖土體工程支護(hù)形式廣泛應(yīng)用于重慶地區(qū)邊坡支護(hù)工程，而錨桿抗拔承載力是決定錨桿支護(hù)作用的關(guān)鍵因素。錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)關(guān)系到整個(gè)邊坡支護(hù)工程的質(zhì)量，是邊坡工程驗(yàn)收的重要依據(jù)。目前適用于重慶地區(qū)錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)的規(guī)范約有8本之多，這些規(guī)范中，不論是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)還是標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)彼此存在著不協(xié)調(diào)的地方。本文從錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)條件、試驗(yàn)數(shù)量、檢驗(yàn)荷載值、加載方法、試驗(yàn)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)、合格條件或破壞后終止試驗(yàn)條件等方面對(duì)比分析不同現(xiàn)行規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，進(jìn)一步規(guī)范錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)步驟的規(guī)范性和結(jié)論的可靠性。

1 規(guī)范的選用

適用重慶地區(qū)錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)的規(guī)范中不論是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)，還是錨桿專業(yè)規(guī)范、基坑、邊坡的專業(yè)規(guī)范、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范以及邊坡檢測(cè)專業(yè)規(guī)范，這些規(guī)范都有相應(yīng)的適用范圍。因此，錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)前需明確采用哪種現(xiàn)行規(guī)范（表1）。

2 錨桿安全系數(shù)歸納

錨桿軸向抗拔荷載主要由錨桿桿體與錨固體之間的粘結(jié)力、錨固體與巖土體之間的粘結(jié)力和桿體強(qiáng)度決定。以《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）為例，由錨桿桿體與錨固體之間的粘結(jié)力計(jì)算軸向受拉承載力為：

表1 重慶地區(qū)涉及錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)的規(guī)范列舉

式中：Nak為標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)錨桿所受軸向拉力，n為桿體（鋼筋、鋼絞線）根數(shù)，d為桿體直徑，fb為桿體與錨固體間的粘結(jié)強(qiáng)度，la為桿體與砂漿間的錨固長(zhǎng)度，K為錨固體的抗拔安全系數(shù)。

由錨固體與巖土體之間的粘結(jié)力計(jì)算軸向受拉承載力為：

式中：D為錨固體直徑，frbk為錨固體與巖土體間的粘結(jié)強(qiáng)度，la為錨固體與巖土體間的錨固長(zhǎng)度，K為錨固體的抗拔安全系數(shù)。

由錨桿桿體強(qiáng)度計(jì)算軸向受拉承載力為：

式中：fy為桿體抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，AS為桿體截面面積，Kb為桿體抗拉安全系數(shù)。

對(duì)比各規(guī)范對(duì)錨固體的抗拔安全系數(shù)K和桿體抗拉安全系數(shù)Kb的取值（表2）。由表中數(shù)據(jù)可知，對(duì)于永久性錨桿，錨固體的抗拔安全系數(shù)K約為2.0～2.4，桿體抗拉安全系數(shù)Kb約為1.8～2.0；對(duì)于臨時(shí)性錨桿，錨固體的抗拔安全系數(shù)K約為1.6～1.8，桿體抗拉安全系數(shù)Kb為1.4～1.6。

表2 各規(guī)范中錨桿安全系數(shù)列表

3 試驗(yàn)條件對(duì)比

對(duì)于錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)條件，各規(guī)范要求基本一致，均要求錨固體漿液的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上?；右?guī)范要求注漿固結(jié)體強(qiáng)度達(dá)到15MPa時(shí)，可以進(jìn)行錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)，但是基坑規(guī)范適用對(duì)象為臨時(shí)錨桿，試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)應(yīng)注意規(guī)范的適用范圍（表3）。

表3 各規(guī)范中試驗(yàn)條件列表

4 檢驗(yàn)荷載值的對(duì)比

錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)中多數(shù)以錨桿軸向抗拔荷載（設(shè)計(jì)值或標(biāo)準(zhǔn)值）的倍數(shù)（永久：1.5倍，臨時(shí)：1.2倍）、較少以錨桿設(shè)計(jì)荷載、桿體強(qiáng)度控制來(lái)確定檢驗(yàn)荷載值（表4）。以《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）為例，按錨桿桿體強(qiáng)度計(jì)算錨桿抗拔驗(yàn)收試驗(yàn)荷載值估算為，永久錨桿：N=1.5Nak=1.5fyAs/2.0=0.75fyAs，臨時(shí)錨桿：N=1.2Nak=1.2fyAs/1.4=0.86fyAs。 由此可以看出，以錨桿軸向抗拔荷載的倍數(shù)和桿體強(qiáng)度兩種方法確定錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)檢驗(yàn)荷載值，在一定意義上是相互吻合的。因此在設(shè)計(jì)未明確錨桿驗(yàn)收檢驗(yàn)荷載時(shí)，可按錨桿桿體強(qiáng)度估算檢驗(yàn)荷載，具體參見(jiàn) 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（DBJ50-047-2016）。

5 檢測(cè)數(shù)量的對(duì)比

錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)的檢測(cè)比例多數(shù)規(guī)范以5%來(lái)要求，建筑邊坡規(guī)范中適當(dāng)減少巖層錨桿的檢測(cè)比例（1.5%、3%），最少檢測(cè)數(shù)量多數(shù)為3根，邊坡規(guī)范為5根，地基基礎(chǔ)規(guī)范為6根（表5）。

驗(yàn)收錨桿不合格時(shí)，應(yīng)分析不合格的原因，應(yīng)按錨桿總數(shù)的30%重新抽檢，若再有錨桿不合格時(shí)應(yīng)全數(shù)檢測(cè)。

6 加載方式的對(duì)比

錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)的加載方式采用分級(jí)加載和直接卸載為主，每級(jí)加載穩(wěn)定觀測(cè)時(shí)間為5～10min，每級(jí)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為位移小于1.0mm（表6）。

7 合格評(píng)定的對(duì)比

錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)在以下幾種條件下，應(yīng)終止試驗(yàn)（表7）：

（1）錨頭位移不收斂（持續(xù)增長(zhǎng)），錨固體或桿體拔出（或桿體拔斷）；

（2）錨頭總位移量超過(guò)設(shè)計(jì)值；

（3）錨頭位移增量（或單位荷載位移量增量）超過(guò)上一級(jí)位移增量的2倍。

錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)的合格評(píng)定主要通過(guò)承載力和錨桿位移兩個(gè)方面進(jìn)行。錨桿承載力要求為在抗拔承載力檢測(cè)值下，錨桿位移穩(wěn)定或收斂。錨桿位移要求為在最大試驗(yàn)荷載下，錨桿總位移大于桿體自由段長(zhǎng)度理論彈性伸長(zhǎng)量的80%（或90%），且小于桿體自由段長(zhǎng)度與1/2（或1/3）錨固段長(zhǎng)度的理論彈性伸長(zhǎng)量。

表4 各規(guī)范中檢驗(yàn)荷載值列表

表5 各規(guī)范中檢測(cè)數(shù)量列表

表6 各規(guī)范中加載方式列表

8 結(jié)論

（1）歸納總結(jié)錨桿抗拔承載力的計(jì)算方法以及安全系數(shù)的取值；

（2）通過(guò)對(duì)比分析8本現(xiàn)行規(guī)范中錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)的試驗(yàn)條件、檢驗(yàn)荷載、數(shù)量、加載方式、觀測(cè)時(shí)間、穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)、合格評(píng)定等方面的相關(guān)規(guī)定，為今后更規(guī)范地進(jìn)行錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)提供參考。

表7 各規(guī)范中穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收合格評(píng)定列表