锦屏一级水电站高边坡预应力锚索破坏性试验研究
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锦屏一级水电站预应力锚索施工控制摘要:本文对锦屏一级水电站在预应力锚索施工的控制进行了简要的阐述,供同行指正。
关键词:锦屏一级坝;水电站;施工;控制工程概况锦屏一级坝址位于普斯罗沟与手爬沟间1.5km长的河段上,河流流向约N25°E,河道顺直而狭窄。
枯期江水位1635.7m时,水面宽80~100m,水深6~8m;正常蓄水位1880m处,谷宽约410m。
地质情况为三叠系中上统杂谷脑组第三段变质砂岩与板岩互层,岩性、层厚变化较大,岩石组合较复杂;岩体内层面、层间挤压错动带、断层及节理裂隙发育;谷坡深部岩体内地应力高,浅表部岩体由于应力释放卸荷松弛强烈,且标段区岸坡深部存在深部裂缝;这些因素构成了影响岩体质量及其力学性质的主要地质因素。
工程特点由于地质条件复杂,岩体松弛卸荷、倾倒变形强烈,锚索设计倾角小(30)、锚固深度大(40、60、80m)、分布间距小(间排距4m*4m,垂直高差仅3.57m)、施工场地狭窄等原因,左岸边坡预应力锚索施工具有施工条件差、难度大、技术性强、质量要求高、施工强度大等特点。
预应力锚索施工工艺流程控制测量定位—→钻孔—→清孔—→固结灌浆(如有)—→扫孔↓外锚头保护←张拉、测试、锚固←锚索灌浆←外锚墩砼浇筑←—穿索↑锚索制作锚索施工过程质量控制钻孔开孔控制锚索一般开孔时采用地质罗盘仪控制方位角,但因钢管脚手架、钻机均对磁场产生影响,方位角控制效果较差,不能满足设计要求。
因此采用全站仪放样控制开孔方位角,地质罗盘仪控制倾角,开孔孔向质量得到明显改善。
钻孔控制钻孔过程中,如遇岩体破碎,岩溶洞穴、地下水渗漏严重或掉钻等难以钻进时,应先进行固结灌浆处理,而后继续钻进。
预应力锚索的锚固端应位于稳定的基岩中,若孔深已达到预定施工图纸所示的深度,而仍处于破碎带或断层等软弱岩层时,应报知监理工程师,并根据监理工程师的指示,延长孔深,继续钻进,直至监理工程师认可为止。
钻孔过程中应进行分段测斜,及时纠偏,钻孔完毕再进行一次全孔测深和测斜。
反倾层状岩质边坡破坏机制研究——以锦屏一级水电站左岸边坡为例的开题报告一、研究背景和意义随着城市化、工业化的快速发展,人类活动对地质环境的破坏性增加,岩质边坡的稳定性问题备受关注。
随着工程规模的不断扩大和施工技术的不断提高,反倾层状岩质边坡破坏频率不断上升。
因此,研究反倾层状岩质边坡的稳定性及其破坏机制,对于指导工程设计和安全施工具有重要意义。
锦屏一级水电站左岸边坡是中国西南地区的一项重要水电工程,该边坡处于长江干流上游,地形陡峭、复杂多变,其特殊的地质构造和地形条件更使稳定性的问题日益突出。
因此,以锦屏一级水电站左岸边坡为例,开展反倾层状岩质边坡破坏机制的研究,具有一定的应用价值和现实意义。
二、研究内容和目的本研究以锦屏一级水电站左岸边坡为例,通过野外调查、现场测试和实验室分析等手段,全面系统地研究反倾层状岩质边坡的稳定性及其破坏机制,探究其发生的原因,为类似边坡工程的设计和安全施工提供可靠的科学依据。
具体研究内容包括:1. 野外调查及现场测试:对锦屏一级水电站左岸边坡的地形、地质、地貌等进行详细调查,利用无人机、全站仪、地震仪等现代仪器设备进行现场测试。
2. 基本力学特性测试:采用三轴试验、剪切试验等方法,测试岩石的基本力学特性参数;3. 长期侵蚀和加水作用:通过模拟不同水平的降雨、长时间喷水等方式模拟岩体长时间侵蚀和多次加水作用,研究其对反倾层状岩质边坡的影响;4. 机理分析:利用理论分析、数值模拟等方法,对反倾层状岩质边坡的破坏机理进行分析。
三、研究方法和步骤1. 实地调查和测试:采用现代化的测绘仪器、无人机等现代技术手段,系统全面地以锦屏一级水电站左岸边坡为研究对象,对该边坡的地形、地质、地貌等进行详细调查和现场测试;2. 岩石力学特性测试:对采集的反倾层状岩体试样进行三轴试验、剪切试验等基本力学特性测试;3. 长期侵蚀和加水作用模拟:通过模拟不同水平的降雨、长时间喷水等方式模拟岩体长时间侵蚀和多次加水作用,研究其对反倾层状岩质边坡的影响;4. 机理分析:基于试验数据和已有的研究成果,采用理论分析、数值模拟等方法,对反倾层状岩质边坡的破坏机理进行分析。
专 业 推 荐↓精 品 文 档强卸荷、倾倒拉裂破碎岩体条件下高边坡岩锚破坏性试验研究李正兵(中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司,四川成都 611130)摘 要:在建的雅砻江锦屏一级水电站工程,其左岸人工开挖边坡高差达550余m ,该边坡岩体卸荷强烈、倾倒拉裂变形严重,并伴随深部裂缝。
为解决边坡局部滑块与整体稳定问题,设计上采用了布置数量众多、规模宏大的压力分散型预应力锚索作为进行边坡加固的主要手段之一。
通过在边坡锚索破坏性试验,验证了该类型锚索结构的合理性、锚固单元体受力性能的适应性、施工工艺可操作性及锚索受力破坏特征,并结合监测与试验数据进行研究,以探讨锚索极限承载的各项性能指标。
关键词:高边坡;强卸荷;破碎岩体;锚索;受力机理;破坏特征;试验研究;锦屏一级水电站中图分类号:T V551142(271) 文献标识码:B 文章编号:100020860(2009)022*******Exper im en t a l study on fa ilure m echan is m of h i gh slope 2rock anchor cable under cond iti on ofstrong 2un load i n g and toppli n g fractured rock ma ssL I Zheng 2bing(Chengdu Hydr opower Constructi on Company of Sinohydr o Engineering Bureau 7Co 1,L td 1,Chengdu 611130,Sichuan,China )Abstract:During the constructi on of J inp ing Hydr opower Stati on I on Yal ongjiang R iver under constructi on at p resent,the eleva 2ti on difference of the manually excavated sl ope of the left bank is up t o 550m with str ong un 2l oading,heavy t opp ling fractured de 2f or mati on and deep cracking 1T o s olve the p r oble m s fr om the l ocal sliding bl ock and overall stability of the sl ope,a large a mount and great scale of p re 2stressed anchor cables under concentrated tensi on and dis persive p ressure,which are t o be arranged there 2in,are taken as one of the main measures f or the sl ope reinf orce ment in the design 1Thr ough the destructive test on the anchor ca 2ble,the rati onality of the anchor cable structure,the adap tability of the stress perf or mance of the anchored unit,the feasibility of the constructi on technol ogy and the feature of stress failure are validated and studied combined with the relevant monit oring and test data,s o as t o find out vari ous characteristic indexes of the ulti m ate bearing capacity of the anchor cable 1Key words:high sl ope;str ong 2unl oading;fractured r ock mass;anchor cable;stress mechanis m;failure feature;ex peri m ental study;J inp ing Hydr opower Stati on I收稿日期:20082082221 工程地质条件锦屏一级水电站左岸边坡工程规模大,工程技术条件复杂,自然谷坡高陡,地应力水平较高,岩体卸荷强烈,并发育有断层、层间挤压带、深部裂缝,场地地质条件复杂,其开挖边坡最大高度达到550m 级,且左岸坝头变形拉裂特征明显,f 42-9断层构成了左岸坝头变形拉裂岩体的下游边界和底滑面。
锦屏I级边坡—雾化边坡专题工程概况与研究背景锦屏I级水电站位于四川省木里、盐源两县毗邻处的雅砻江普斯罗沟峡谷段,坝址位于普斯罗沟与手爬沟1.5km长的河段上,河流流向约N25°E,河道顺直而狭窄。
坝区两岸山体雄厚,谷坡陡峻,基岩裸露,相对高差千余米,为典型的深切“V”型谷。
岩层走向与河流流向基本一致,左岸为反向坡、右岸为顺向坡。
左岸无大的深切冲沟,研究区域所在的1820~1900m 高程以下大理岩出露段,地形整体完整,坡度55~70°;以上砂板岩出露段坡度35~45°,地形完整性较差,呈山梁与浅沟相间的微地貌特征。
设计的大坝轴线在左岸位于II山梁(参见图1)一带,其下游约400m和约600m、高程在1800m至2040m高程之间的VI山梁和IV山梁在大坝运行条件下位于泄洪雾化区范围以内,工程中称之为左岸雾化区IV-VI梁边坡。
前期有关研究成果表明,在IV-VI梁区域,大坝泄洪条件下的雾化范围主要集中1820m高程以下的范围内。
地质调查成果揭示了该区域内除发育f5、f2、f9、煌斑岩脉等地质构造以外,还发育有成因和特点特殊的深部裂缝,山体内一定范围内岩体破碎程度较高,成为工程中关心的主要问题之一。
工作概述本项目研究的内容主要包括如下几个方面:1)左岸雾化区边坡在自然条件下的稳定特征,包括潜在不稳定区域的位置、控制性因素,关键部位(断面)的边坡安全系数。
针对雾化区边坡体内存在的深部裂缝,开展其成因机制分析工作,帮助认识深部裂缝的状态和论证对边坡稳定性的影响;2)施工条件下边坡稳定性特征,具体地,对边坡施工期间已经出现的边坡变形现象进行合理的分析和解释,帮助工程中正确认识这些现象。
对于潜在的问题,以帮助制定相应的工程措施,或帮助以后工程施工中对技术方案或施工技术进行必要的调整;3)分析大坝运行泄洪雾化条件下的边坡稳定性特征,了解边坡在这种工况下的稳定特征、潜在不稳定区域和控制因素,为边坡加固设计和排水设计提供依据;4)针对边坡的稳定性特征和控制因素,考虑边坡基本现实条件、施工技术等综合因素,制定边坡加固处理方案和对方案进行论证,确保这些措施能够保证边坡的安全性满足设计要求。
深切河谷锦屏高边坡稳定性及监测反馈分析中国水电顾问集团成都勘测设计研究院周钟摘要:在中国西南地区开发水电过程中,由于河谷深切与高地应力的原因,高边坡稳定问题十分突出,如锦屏一级水电站高边坡问题就是非常典型的例子。
本文在总结了大量工程实例的基础上,对深切河谷高边坡的坡体结构进行了详细的研究,并对坡体结构进行了科学的分类。
对锦屏一级水电站左岸边坡中发育的深部裂缝的形成机理进行了数值模拟,在计算的基础上讨论了深部裂缝对边坡稳定的影响。
基于理论推导,提出了改进的边坡稳定极限分析sarma法与三维多重网格的极限平衡法,并通过工程实例验证了方法的可行性与适用性,为深切河谷高地应力区边坡稳定分析提供了更为合理的分析方法。
在对锦屏一级水电站边坡稳定综合分析的基础上,提出了科学合理的高边坡支护设计方案,并对支护后的高边坡进行了稳定性计算,以及监测反馈分析,验证了所设计的高边坡支护方案是合理可靠的。
最后,文章简要介绍了锦屏一级水电站左坝肩边坡的监测反馈分析研究成果。
关键词:深切河谷坡体结构岩石高边坡极限平衡分析方法支护设计监测反馈分析1引言锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州盐源县和木里县境内,是雅砻江干流中下游水电开发规划的“控制性”水库梯级。
拦河大坝为混凝土双曲拱坝,坝高305.0m,正常蓄水位以下库容77.6亿m3。
电站装机容量3600MW,多年平均年发电量166.2亿kW·h。
锦屏一级水电站枢纽区位于普斯罗沟与手爬沟间长约1.5km的河段上,枢纽区为典型的深切“V”型峡谷,相对高差1500~1700m。
左岸为反向坡,右岸为顺向坡。
谷坡两岸基岩裸露,主要由中上三叠统杂谷脑组第二段(T2-3Z2)大理岩和第三段(T3-2Z3)变质砂岩、粉砂质板岩组成,另外还可见少量后期侵入的煌斑岩脉。
枢纽区为高地应力区,卸荷带以里地应力集中现象明显[1]。
枢纽区断层较发育,其中以NE~NNE向最为发育,且断层规模较大,如左岸f5、f8、f2断层及煌斑岩脉,右岸f13、f14断层等,而近EW向断层也有一定发育,如左岸坝头f42-9、右岸猴子坡f7及斜穿坝基的f18断层等,规模相对较大。
强卸荷、倾倒拉裂破碎岩体条件下高边坡岩锚破坏性试验研究黄德平李正兵王利伟(中国水电第七工程局有限公司成都水电工程建设有限公司,四川成都,611730)【摘要】在建的“世界第一高拱坝”——雅砻江锦屏一级水电站工程,其左岸人工开挖边坡高差达550余米,该边坡岩体卸荷强烈、倾倒拉裂变形严重,并伴随深部裂缝。
边坡开挖阻抗岩体后,不利地质组合形成了控制边坡安全稳定的“大块体”。
为解决边坡局部滑块与整体稳定问题,设计上采用了布置数量众多、规模宏大的压力分散型预应力锚索,作为进行边坡加固的主要手段之一。
本文通过在边坡锚索进行破坏性试验,验证该类型锚索结构的合理性、锚固单元体受力性能的适应性、施工工艺可操作性及研究锚索受力破坏特征,并结合监测与试验数据进行研究,以探讨锚索极限承载的各项性能指标。
【关键词】高边坡强卸荷倾倒拉裂破碎岩体锚索受力机理破坏特征试验研究四川雅砻江锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州盐源县和木里县境内,是雅砻江干流中下游水电开发规划的“控制性”水库梯级,电站装机容量3600MW,电站大坝为世界第一高拱坝,坝高305m。
大坝左岸高边坡开挖高度超过550m,设计布置的压力分散型预应力锚索是地质条件最复杂、应用数量最多、布置形式最广的工程实例。
为验证压力分散型锚索设计参数和此类锚索对锦屏一级水电站左岸特殊地质条件的适应性,完善施工工艺,对高边坡强卸荷、倾倒拉裂破碎岩体条件下锚索进行破坏性试验。
1、工程地质条件锦屏一级水电站左岸边坡工程规模大,工程技术条件复杂,自然谷坡高陡,地应力水平较高,岩体卸荷强烈,并发育有断层、层间挤压带、深部裂缝,场地地质条件复杂,其开挖边坡最大高度达到550m级,且左岸坝头变形拉裂特征明显,f42-9断层构成了左岸坝头变形拉裂岩体的下游边界和底滑面。
坡体前缘发育的f5、f8断层,f42-9断层上盘发育SL44-1松弛拉裂带,这些构成了控制边坡变形稳定的重要地质边界。
同时,边坡表层及浅层的岩体卸荷拉裂,形成“似板状”的反向坡结构,岩体破碎、砂板岩软弱结构面强烈风化、节理裂隙发育且卸荷拉裂和回弹错动。
锦屏一级水电站高边坡预应力锚索破坏性试验研究李加荣(中国水利水电第七工程局有限公司成都610081)【摘要】锦屏一级水电站左岸边坡高度大、坡度陡,地质条件复杂。
开挖施工过程中,采用浅层支护与深层支护相结合的方式,确保工程安全。
整个左岸边坡布置了大量的预应力锚索,为验证岩体预应力锚索设计参数、优化锚索施工工艺、加快施工进度并为大规模施工生产积累经验,特在复杂的地质条件下做预应力锚索破坏性(受力性能试验)试验。
【关键词】预应力锚索破坏性试验1 工程地质及试验选址1.1 工程地质概述锦屏一级水电站大坝最大坝高305m,是世界上已建和在建的最高拱坝。
左岸坝肩开挖边坡约540m,为反向坡,EL1820m~EL1900m高程以下为大理岩,坡度55°~70°;以上为砂板岩,坡度40°~50°,呈山梁与浅沟相间的微地貌特征。
大坝区河谷窄深,为典型的“V”型峡谷,两岸谷坡相对高差达1500~1700m。
坝区内岩体地质构造复杂,岩体内断层、层间挤压错动带、节理裂隙发育,且断层规模较大,如左岸f5、f8、f2断层。
坝区谷坡广泛存在卸荷带,左岸坝肩存在一条深部裂缝。
1.2 试验选址由于破坏性试验不得在实际锚固工程部位进行,必须选择有代表性的、且与锚固工程条件相似的部位,因此,经过业主、设计及监理的现场查勘,确定锚索破坏性试验区域布置在EL.1915m马道PD10#探洞下游侧。
试验锚索分别为1000KN级、2000KN级、3000KN级各一根,锚索长度均为30m,孔距为10m,钻孔方位角为320º,下倾8º。
三束破坏性试验锚索布置距PD10#(桩号0+327.46)探硐相距较近,PD10#探硐0~71m段均为Ⅳ1围岩。
强卸荷,岩体破碎,碎裂结构,0~3m T2-3Z3(2)层变质细砂岩;3~71m T2-3Z3(3)层深灰色粉砂质板岩夹灰色薄层及中厚层状变质细砂岩;卸荷张开拉裂,最宽达30cm,裂面多中锈、张开,局部充填岩块岩屑。
裂隙较发育,发育多组裂。
2 试验锚索结构试验预应力锚索为单孔多锚头全防腐无粘接型预应力锚索,设计荷载为1000KN、2000KN、3000KN 三种级别。
锚索设计参数见下表:表1 破坏性试验锚索设计参数统计表锚索采用的预应力筋为15.24mm,强度为1860MPa的低松弛高强度无粘结钢绞线。
试验前对钢绞线材质和力学性能进行检验,钢绞线的破断力达到271.8KN。
锚索锚墩均为钢筋混凝土结构,采用一级配混凝土,强度为C35(7d)。
试验使用的锚具为ESM15-7、ESM15-12及ESM15-19,均进行了预应力筋-锚具组装件静载试验。
3 试验方法3.1 钻孔(1)造孔方法采用气动潜孔钻机YXZ-70钻进,地质罗盘调整钻机的动力臂,开孔前采用全站仪进行孔位及方位角的放样,当钻进20~30cm后校核角度,在钻进中及时测量孔斜及时纠偏,终孔孔轴偏差不得大于孔深的2%,方位角偏差不得大于3°;终孔孔深应大于设计孔深40cm,终孔孔径不得小于设计孔径10mm。
(2)钻孔采用JJX-5 型水平测斜仪测斜,确保钻孔满足设计孔斜要求。
表2 锚索试验孔钻孔施工成果表(3)钻孔完毕,用高压风冲洗钻孔,直至将孔内钻渣吹净后再安装锚索。
锚索未能及时安装的,对孔口加以保护。
3.2 钻孔过程中的特殊情况处理在钻孔过程中,遇到断层破碎带出现塌孔、掉块及漏风等情况时,立即停止钻进,采取固结灌浆等措施处理,以提高在破碎带内造孔孔壁的稳定性及钻孔工效。
锚索孔固结灌浆采用两种方式进行,第一种采用边钻边灌的方法,钻孔至无法成孔时即进行该段的固结灌浆,待凝后再进行一下段的锚索孔钻孔施工,如此循环至钻孔终孔。
第二种采用先导孔预灌浆的方法:即在锚索孔正上方0.5m~1.0m范围内钻设先导孔,孔径Φ91mm,先导孔方向与锚索孔的方向一致,钻至无法成孔后则进行预灌浆,先导孔钻灌结束后进行锚索孔的钻孔施工。
开灌水灰比为1:1,然后依据吸浆量的大小逐级或越级变浓,防止灌浆在层间挤压破碎带无法达到一定扩散,灌后锚索钻孔时仍产生塌孔、无法进尺的现象。
在灌浆过程中发现严重串孔、漏浆不起压,根据具体情况采取低压、浓浆、限流、间歇灌浆、灌水泥砂浆等方法进行处理。
3.3 锚索制作采用1860MPa级低松弛高强度无粘结钢绞线制作锚束,其内锚固段由专门制作的承载板和钢铰线构成多锚头防腐型锚固结构。
使用砂轮切割机下料,各级锚头钢绞线下料长度L为:L=锚固段长度Li-距第一组锚头之距离Ld+自由段长度Lo+锚墩长度La+张拉长度Lz。
锚索锚固长度拟按1000KN 级锚索6.0、2000KN级锚索8.0m、3000KN级锚索为10.0m。
生产性试验锚固端可根据试验资料进行调整。
将钢绞线内锚头部分PE套用电工刀剥去,剔除钢绞线表层保护油脂,将钢绞线清洗干净,直至手感无油腻有涩感且表面乌黑发亮为止。
将钢绞线顺直排列在加工平台上,保持长度一致;按照图纸装配挤压头、锚板、托板并进行锚头部分的制作;按照隔离架上对应位置安放并顺直注浆管;自由段在两对中架中间使用黑铁丝捆扎,锚固段在承载板之间使用黑铁丝将其捆扎成纺锤型;在锚索体外侧安置塑料或钢制隔离支架,使预应力锚索体在钻孔内居中放置;锚固段顶部安装导向帽;对组装好的锚索按照对应的锚索孔进行编号,并妥善放置备用。
3.4 锚索安装经检验合格后的锚索方可下入孔内,采用人工下锚的方法平稳快速地安装锚索。
下锚过程注意保护锚索附件,保证在将锚束体推至预定深度后注浆管畅通,否则拔出锚索体处理畅通后重新安放。
3.5 锚墩浇筑锚墩浇筑施工前,先对锚墩浇筑混凝土进行配合比试验与早强剂掺量试验,再根据配合比进行混凝土拌制,浇筑过程中,按试验要求随机取样,确保混凝土达到设计要求。
锚墩浇筑施工时,先在孔口安装喇叭管、钢套管、结构钢筋等预埋件,锚垫板直接安装于喇叭管内,确保锚垫板与孔道轴线垂直,套管与孔道轴线对中,并将套管与孔道间的空隙密封。
锚墩模板采用自制定型模板,现场采用人工下料溜槽入仓,插入式振动棒振捣。
3.6 锚索注浆锚索注浆材料采用42.5的普通硅酸盐水泥,制浆设备采用NJ00高速搅拌槽,注浆采用3SNS灌浆泵和HT-Ⅱ型记录仪。
(1)浆液配合比锚索注浆的浆液水灰比控制在0.38:1~0.43:1之间,通过试验室做出浆液内加入早强剂与减水剂掺量配比,通过浆液配合比与结石强度的对比,选择适合的浆液配合比。
在能确保锚索孔道注浆浆液满足“7天的结石强度不低于35MPa”这一设计要求的前提下,尽量减速小浆液浓度,以促进锚索注浆施工顺利进行。
(2)注浆方法自由式单孔多锚头防腐型锚索安装后,通过与锚索捆绑在一起Φ25mmPVC灌浆管,用3SNS高压灌浆泵进行全孔一次灌浆。
灌浆过程中,当排气管排浆比重与灌浆比重相同时进行屏浆,屏浆压力为0.1MPa~0.3Mpa,屏浆时间拟按20min。
因地质条件较差而发生灌浆过程中浆液漏失的情况时,则采用间歇灌浆法或反复屏浆法。
最后根据灌浆压力与方法的不同,检测与其对应的锚索孔道灌浆密实度。
3.7 锚索张拉(1)张拉机具本次实验锚索使用YDC240Q型、YDC260Q型千斤顶与油表对应进行单根钢绞线对称循环张拉,张拉油泵采用ZB4-500S型电动油泵。
(2)张拉施工A、锚索张拉在锚固灌浆抗压强度达到35MPa以上及锚墩混凝土的承载强度达到35MPa以上后进行。
B、自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索,由于各根钢绞线长度不等,必须采用单根张拉方式,先张拉锚具中心部位钢绞线,然后张拉锚具周边部位钢绞线,按照间隔对称分序进行。
一个张拉循环完毕,进行下一个循环张拉。
C、按照0.25、0.50、0.75、1.0倍设计工作荷载σcon分级加载至使整束锚索达到超张拉力1.1倍σcon(采用YDC240Q型千斤顶)。
然后再分组逐根按增量荷载0.1σcon继续加载(采用YDC260Q 型千斤顶),测读每级荷载伸长值,锚索逐步加载至钢绞线断裂或锚固段产生连续位移,停止该组张拉,进行下一组的张拉施工。
D、张拉加载及卸载应缓慢平稳,加载速率每分钟不宜超过0.1σcon,卸载速率每分钟不宜超过0.2σcon;在进行超张拉时,各循环间隔时间应根据监测情况及伸长值变化情况现场确定,每根钢绞线每组压力均稳压5min。
(3)张拉过程记录及钢绞线伸长值在锚索张拉过程中,记录是获得试验成果分析的最主要资料,因此,在资料记录方面一定要全面、具体。
尤其是在发生锚索破坏性变形时,要详细地连续记录钢绞线伸长值、千斤顶的油压表读数、锚索测力计读数以及全站仪的监测变形记录等发生破坏变形过程的有效数据,最后进行汇总、整理并结合相关数据予以分析。
直线型锚索伸长值计算公式:ΔL=AE PL式中:ΔL ——锚索伸长值,mm ;P ——预应力钢绞线的平均张拉力,取张拉端的张拉力与计算截面处扣除孔道摩擦损失后张拉力的平均值,N ;L ——预应力钢绞线从张拉端至计算截面的孔道长度,mm ; E ——预应力钢绞线的弹性模量,MPa ; A ——预应力钢绞线的截面积,mm 2。
(4)夹片错牙的防范措施张拉准备阶段钢绞线清洗后采用防护罩及时保护,锚垫板的锚孔清洗干净、每个夹片打紧程度均一,且安装夹片时在夹片外表面涂抹黄油或石蜡;张拉过程中,操作人员严格按照规范操作,特别锚索张拉升压、卸载过程严禁过快。
(5)张拉顺序A 、1000KN 级:张拉顺序:按先孔内后孔底的原则,先张拉第三组3-1、3-2,再张拉第二2-1、2-2,最后张拉第一组1-1、1-2、1-3。
B 、2000KN 级:先张拉第四组4-1、4-2、4-3,再进行第三组3-1、3-2、3-3,第二组2-1、2-2、2-3及第一组1-1、1-2、1-3。
C 、3000KN 级张拉顺序:先张拉第五组5-1、5-2、5-3、5-4,再张拉第四组4-1、4-2、4-3、4-4,然后张拉第三组3-1、3-2、3-3、3-4,紧接着张拉第二组2-1、2-2、2-3、2-4,最后张拉第一组1-1、1-2、1-3。
图1 1000KN 级工作锚板 图2 2000KN 级工作锚板 图3 3000KN 级工作锚板4 试验成果的整理与分析4.1 试验数据整理分析表3 锚索破坏性试验数据整理分析表4.2 锚索破坏类型及现象试验锚索共三束,全部张拉断裂共计38根钢绞线,均属于预应力筋破断型破坏,锚固段滑移及承载体被压破碎而使锚索丧失承载能力的现象均未发生。
破坏型锚索在极限状态时,锚索钢绞线在张拉过程中,没有显著征兆的情况下突然发生压力下降,而整根钢绞线随之断裂。
锚索断裂位置一般在有夹片刻痕且刻痕较深的部位首先断丝,继而该钢绞线其他钢丝因钢绞线整体受力面积突然减小,在有刻痕的部位发生断裂,个别钢丝存在颈缩现象(塑性破坏)。