土钉与锚杆现场检测.docx
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土钉与锚杆现场检测
土钉与锚杆现场检测
第一章 土钉现场测试
第一节 土钉支护概述
1.1土钉支护原理
土钉是一种加固或同时锚固现场原位边坡土体的细长杆件，一般采用土中钻孔、置入变形钢筋并沿孔全长压浆而成。
土钉在稳定边坡中是以群体起作用的，土钉墙通过密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射砼面层和必要的防水系统组成。
在基坑边坡土体中形成补强复合体，达到稳定土壁、限制基坑土体位移的作用。
可见土钉支护技术是以土钉作为主要受力构件的边坡稳定技术，土钉依靠与土体间的界面粘结力和摩阻力，在土体发生变形的条件下被动承受拉力作用。
借助土钉的加固作用，使边坡开挖的逐步卸载过程所引起的边坡不稳定状态，转化为新的受力条件下的稳定状态。
通常土钉的加固过程与土方开挖即边坡形成同步进行。
因此，土钉支护施工与开挖土体都必须分层、分段、分步进行。
并且在上一层土钉施工完成并充分养护后，方可进行土体开挖和土钉支护施工。
土钉墙施工工艺要求土体具有临时自稳能力，以便给出一定时间施工土钉墙。
在软土地层中由于放坡开挖时土体无自稳能力，不能直接设置土钉，通常采用水泥搅拌桩复合土钉墙。
土钉也可采用钢管或角钢作为钉体直接击入方式置入土中。
土钉支护技术一般只能在安全等级为二、三级的基坑中采用。
土钉墙体从上到下分层构筑，典型的施工步骤为：
基坑开挖一定深度；在这一深度的作业面上设置一排土钉并灌浆；喷射混凝土面层；继续向下开挖并重复上述步骤，直至达到基坑开挖深度。
土钉支护适用于可塑、硬塑或坚硬状态的粘性土、胶结或弱胶结的粉土、砂土、角砾、填土、风化岩层等土层中。
在松散砂土和夹有局部软塑、流塑粘性土地层中，如采用土钉墙支护时，应在开挖前预先对开挖面上的基坑边坡土体进行注浆加固。
土钉形式通常分为两种，击入式土钉一般采用φ48的钢管直接击入土层中，通过管壁分布的注浆孔将水泥砂浆或纯水泥浆压入土中。
钻孔式土钉成孔后将土钉拉杆（直径为φ18～φ32的钢筋）置入土中，通过两次注浆在土层中形成砂浆粘结体。
复合土钉支护是土钉支护与其它形式的加固手段相结合，以满足不同地质条件和工程需求的支护形式。
复合土钉支护由三个主要组成部分，即作为超前支护的水泥搅拌桩，作为土体加固构件的土钉以及将土钉联系成整体的混凝土面层。
其中水泥搅拌桩在地下水位较高的软弱地层中起到阻挡土体流动及防渗帷幕的双重作用。
根据开挖深度和地下水的压力确定防渗帷幕的宽度，根据抗隆起及抗管涌的需要确定防渗帷幕的插入深度。
当帷幕的宽度不能满足要求时，也可在防渗帷幕中插入钢管或型钢，以增加支档能力。
复合土钉施工时应重视对防渗帷幕的保护。
对通过帷幕的这段土体，土钉施工应采用钻孔式，严禁采用击入式，否则会导致防渗帷幕开裂甚至折断。
此段土钉应采用二次注浆工艺使土钉粘结体与土体紧密结合，防止土钉抗拉力的损失和沿着土钉出现渗水，对基坑变形产生不良影响。
1.2土钉支护技术要求
土钉支护与混凝土面层的连接形式分别见图1.1、图1.2。
承受土体自重作用的钻孔注浆土钉主要技术要求如下：
（1）土钉钢筋采用Ⅲ级、Ⅱ级热轧变形钢筋，直径在18～32mm；
（2）土钉钻孔直径宜为70~120mm，注浆材料宜采用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不低于M10，3d不低于M6；水泥浆的水灰比宜为0.5；水泥砂浆配合比宜为1：
1～1：
2（重量比），水灰比宜为0.38～0.45；
（3）土钉的长度是由滑移面的位置决定的。
滑移面的位置又取决于基坑开挖深度和被加固边坡土体的力学性质。
土钉长度与基坑深度之比（L/H），在流塑状粘性土中为2.5～3.0，在软塑状粘性土中为2.0～2.5，在可塑状粘性土中为1.0～1.5，在硬塑粘土中为0.7～1.0。
在可能条件下，要求土钉进入较好土层。
通常采用的土钉长度为3.0的模数，且采用上排土钉长度较长，下排土钉长度较短或同一长度布置。
（4）土钉的水平和竖向间距宜为1~2m，在饱和粘性土中可小到0.8～1m，在干硬粘性土中可超过2m；土钉的竖向间距应与每步开挖深度相对应。
（5）喷射混凝土最大的优点是早强，能尽快封闭开挖面。
喷射混凝土的凝固时间可以通过掺入一定量的早强剂进行调整。
一般要求喷射混凝土在5～10min内达到初凝，30min达到终凝，开始发挥对开挖面的压缩作用。
喷射砼面层的厚度不宜小于60mm，一般为80~100mm。
砼强度等级不低于C20，3d强度不低于10MPa。
喷射混凝土面层内应设置钢筋网，网中钢筋直径6~10mm，网格尺寸150~300mm。
当面层厚度大于120mm时，宜设置2层钢筋网，上下段钢筋网搭接长度应大于300mm。
喷射混凝土面层粗骨料不宜大于12mm，水灰比不宜大于0.45。
（6）土钉墙面坡度一般为1:
0.2~1:
0.7，不宜大于1:
0.1。
与水平面夹角宜为5~20o，当采用重力向孔内注浆时，倾角不宜小于15o。
土钉的倾角可以不一致，如最上排土钉通常设在填土层中，为了充分利用地层的抗剪能力，第一排土钉倾角可适当大些，以使部分土钉长度进入下部较好土层中。
最下一排土钉宜与潜在滑裂面垂直相交，以最大发挥土层的抗剪能力。
（7）土钉支护的混凝土面层宜插入基坑底部以下，插入深度不小于0.2m；在基坑顶部也宜设置宽度为1~2m的混凝土护顶。
（8）当土质较差，且基坑边坡靠近重要建筑设施需严格控制支护变形时，宜在开挖前先沿基坑边缘设置密排竖向微型桩、竖向土钉等，其间距不宜大于1m，竖向微型桩深入基坑底部不少于1~3m。
（9）在土钉支护基坑的阳角位置处两个方向的土钉会相互交叉，应采用变化土钉倾角或改变土钉排距的方式使土钉相互避让。
（10）土钉穿过止水帷幕进入含水层时，为防止土钉施工引起的渗水冒砂现象，应采取临时性的坑外降水措施予以配合。
1.3土钉受力分析
土钉边坡稳定性分析分两种情况：
土钉支护外部稳定性分析和内部稳定性分析。
土钉支护的外部稳定性分析与重力挡土墙的稳定性分析相同，可将由土钉加固的整个土体视作重力式挡墙分别验算：
（1）整个支护沿底面水平滑动；
（2）整个支护绕基坑内底角倾覆，并验算此时支护底面的地基承载力；
（3）整个支护连同外部土体沿深部的圆弧破坏面失稳，此时可能破坏面发生在土钉的设置范围以外，计算时将土钉抗力视为零，安全系数按基坑深度确定：
基坑深度≤6m时，安全系数最低值取1.2；基坑深度6~12m时，安全系数最低值取1.3；基坑深度≥12m时，安全系数最低值取1.4，在软弱土层地区，安全系数应适当提高。
当支护变形较大会造成严重环境安全问题时，上述安全系数值应增加0.1~0.3。
验算整个支护底面水平滑动或绕基坑内底角倾覆时，计算时可近似取墙体背部的土压力为水平作用的朗金主动土压力，取墙体的宽度等于底部土钉的水平投影长度，抗水平滑动的安全系数不小于1.2；抗整体倾覆的安全系数不小于1.3，且此时的墙体底面最大竖向压应力不应大于墙底土体作为地基持力层的地基承载力设计值的1.2倍。
土钉的内部稳定性分析是指边坡土体中可以出现的破坏面发生在支护内部并穿过全部或部分土钉。
假定破坏面的土钉只承受拉力且达到极限抗拉能力R时，可按下列公式计算，并取其中的最小值：
按土钉受拔条件
按土钉受拉屈服条件
式中
—土钉孔径；
—土钉钢筋直径；
—土钉深入稳定土体的长度；
—土钉粘结体与土体之间的界面粘结强度：
—钢筋抗拉强度标准值，见表2.5。
计算土钉极限抗拉能力时通常作一条与水平面倾角成45o+φ/2的直线（用虚线表示），以此近似替代土钉墙可能出现的圆弧滑动面，此直线将土钉切割为两部分，外侧段土钉处在滑动体内实际是不受力的，伸入稳定土层内的土钉长度才是真正受到土钉粘结体与土体的界面粘结力作用，根据土钉现场试验实测的界面粘结强度验算土钉墙的内部稳定性（详见《基坑土钉支护技术规程》CECS96:
97）。
第二节 土钉现场试验
2.1总述
土钉现场试验，应在专门设置的非工作钉上进行抗拔试验直至破坏，用以确定极限抗拉荷载，并据此估计土钉的界面粘结强度。
在工作钉上进行抗拔试验相当于在端部施加拉力的条件，土钉受抗拔作用的粘结长度过长，与土钉实际工作情况不符，也容易引起土钉钢筋受拉屈服，影响土钉的正常受力，故不宜在工作钉上进行抗拔试验。
而且也不能以测试时的端部最大拉力，与土钉的设计内力进行比较，以判定土钉的抗拔能力是否满足设计要求。
土钉采用抗拉试验检测承载力，同一条件下，试验数量不少于土钉总数的1%，且不少于3根。
为消除加载试验时支护面层变形对粘结界面强度的影响，受检钉距孔口处应保留不小于1m的非粘结段。
在试验结束后，非粘结段再用浆体回填。
检验性检测的最大试验荷载值应为设计荷载值的1.25倍，以检验土钉在实际受力状态下能否满足设计要求。
根据规程JGJ120-99规定，面层混凝土应进行抗压强度试验。
试块数量为每500m2面层取一组，且不少于三组。
土钉墙面喷射混凝土厚度应采用钻孔检测，钻孔数量宜100m2墙面积一组，每组不应少于3点。
全部检查孔处的平均厚度值不少于设计厚度，最小厚度不小于平均厚度的80%。
满足上述要求混凝土面层的施工质量符合合格条件。
2.2试验目的
确定土钉的抗拉极限荷载，并以此结果计算界面极限粘结强度，为土钉内部稳定性验算提供实测参数。
2.3检测条件控制
（1）土钉现场抗拔试验应采用与工作钉施工工艺（孔径、注浆材料、施工方法等）相同的非工作钉。
（2）测试钉的注浆粘结长度不小于工作钉注浆粘结长度的二分之一且不短于5m。
在满足钢筋不发生屈服并最终拔出破坏的前提下宜取较长粘结段，必要时适当加大土钉钢筋直径。
为消除加载试验时支护面层变形对粘结界面强度的影响，检测钉距孔口处应保留不小于1m长的非粘结段，使试验土钉与面层和联系钢筋完全脱离。
（3）检测钉进行抗拔试验时的注浆体抗压强度不应低于6MPa。
（4）土钉现场试验宜用穿孔液压千斤顶加载，土钉、千斤顶、测力杆应在同一轴线上，加载时用油压表控制加载值并由测力杆予以准确计量。
千斤顶基座为型钢焊成的钢梁，该钢梁要有一定的刚度，其支座离开试验土钉50cm以上。
位移量测采用量程不小于50mm百分表，精度不小于0.02mm，百分表支架应远离砼面层着力点。
2.4加载试验
（1）试验采用分级连续加载。
先施加少量初始荷载（不大于设计荷载的10%），以后每级荷载的增量不超过设计荷载的20%。
每级荷载在其维持观测过程中应保持荷载值的稳定，其变化幅度不得超过本级荷载增加值的10%。
表1.1土钉拉拔试验加荷等级及观测时间
级次
初始荷载
1
2
3
4
5
6
荷载等级
0.10Nt
0.20Nt
0.40Nt
0.60Nt
0.80Nt
1.0Nt
1.25Nt
观测时间
5
1、6、10
1、6、10
1、6、10
1、6、10
1、6、10
1、6、10
注：
最大试验值可为土钉设计抗拉强度标准值Nt的1.25倍。
一般土钉墙支护设计均提供此值。
未提供时，可按0.8Asfptk（As土钉拉杆钢筋的截面积；fptk土钉拉杆抗拉强度标准值）估算。
（2）在每级荷载施加结束后应立即记录位移读数，并记录以后1min、6min、10min的位移读数。
若同级荷载下10min与1min的位移增量小于1mm，即可施加下级荷载，否则应保持荷载不变继续测读15min、30min、60min时的位移。
此时若60min与6min的位移增量小于2mm，可立即进行下级加载。
（3）若同级荷载下60min与6min的位移增量≥2mm，则认为已达到极限荷载，并满足极限荷载下的总位移必须大于测试钉非粘结长度段土钉弹性伸长理论计算值的80%，否则这一测试数据无效。
土钉非粘结段长度的弹性伸长可用公式ΔL=Flf/EA计算（F—荷载；Lf—非粘结段长度；E—钢筋弹性模量可按表2.3取值；A—土钉杆件截面面积）。
（4）加载试验也可不进行到破坏，但此时所加的最大试验荷载值应使土钉界面粘结应力的计算值（按粘结应力沿粘结长度均匀分布算出）超出设计计算所用标准值得1.25倍。
（5）土钉试验完成后，要恢复该土钉与面层的联结，非粘结段采用压浆充填。
2.5终止加载条件
（1）试验已进行至出现极限荷载，同级荷载下60min与6min的位移增量≥2mm。
（2）试验未进行至破坏，但满足最大试验荷载值时的土钉界面粘结应力计算值已超出设计计算所用标准值的1.25倍。
2.6资料整理
（1）取达到终止加载条件
（1）时的前一级荷载为试验土钉的极限荷载值，或取满足加载条件
（2）时的试验终止荷载值为试验土钉的抗拉极限荷载值。
（2）根据试验得出的极限荷载值，可计算土钉界面粘结强度的实测值。
设计采用的土钉粘结强度标准值应不超过试验平均值的80%，否则应进行反馈修改设计。
2.7试验报告
试验报告编制、审签、归档的具体内容与要求可参照单桩竖向抗压荷载试验（江苏省建设厅工程建设处《基桩检测培训教材》2007年9月版）的有关规定进行。
包括受检土钉位置、对应剖面图（含土层分布）、受检土钉尺寸和结构、加卸载方法、荷载分级、各级受拉荷载的拉伸量表、受拉荷载与拉伸量的F—
曲线、极限抗拉荷载判定依据、界面粘结强度等结果。
第二章 土层锚杆现场试验
第一节 基本概念
1.1土层锚杆作用机理
土层锚杆是基坑工程边坡支护中的一项实用技术，当深基础邻近有建构筑物、交通干线或地下管线，基坑开挖不能放坡时，采用单层或多层土层锚杆以维护支护挡墙的稳定。
土层锚杆是一种埋入土层深处的受拉杆件，它的一端与工程构筑物或挡土墙联结，另一端锚固在稳定的土层中，以承受由土压力、水压力、风荷载等产生的拉力。
土层锚杆由锚头、锚头垫座、钻孔、防护套管、拉杆、锚固体等组成，锚杆杆体（拉杆）由变形钢筋（直径φ18～φ32）、特制钢管或钢铰线等材料组成。
锚杆长度根据潜在滑裂面，分为自由段lf和锚固段la两部分：
锚固段是通过注浆体将拉力传递到周围稳定土层中的杆件部分，是锚杆受力的主体。
自由段位于不稳定土层中，处于自由段的锚杆杆体与土层脱离，一旦土层滑动，它可以自由伸缩，其作用是利用弹性伸长将拉力传递给锚固体的杆件部分。
试验证明锚杆受力时，沿锚固段全长分布的粘结应力是很不均匀的。
特别当采用较长的锚固段时，受荷初期，粘结应力峰值在锚固段前段，并随荷载增大峰值向锚固段根部转移，前段的粘结应力则显著下降。
当荷载进一步增大，粘结应力峰值传递到接近锚固段根部，在锚固段前部较长范围内，粘结应力进一步下降，甚至趋近于零。
由此可见，能有效发挥锚固作用的粘结应力分布长度是有一定限度的。
也就是说，平均粘结应力随着锚固段的长度的增加而减小。
利用预应力筋自由段（张拉段）的弹性伸长，对锚杆施加预应力，由锚头、预应力筋、锚固体组成预应力锚杆。
锚杆对稳定土层的约束力称为锚固力，阻止锚杆从土体中拔出的力称为抗拔力。
土层锚杆的抗拔承载能力受拉杆强度、拉杆与锚固体之间的握裹力、锚固体与土体间的摩阻力等因素影响。
为了增大单根锚杆的承载能力，一般将锚固体端部作成扩大端，或者采取二次高压劈裂注浆（压力2.5-4MPa）的方法，冲破有一定强度的灌浆体，浆液向土体渗透和扩散，形成不规则的水泥浆镶嵌体，使锚固段直径有效扩大，锚杆的抗拔力大大提高。
土层锚杆的锚固段应设置在强度较高的粘性土、粉土及砂土地层中，避免在有机质土、液限WL>50%和相对密度Dr<0.3的地层中设置锚固段。
否则显著的蠕变作用导致锚杆初始预应力值的急剧降低，或因注浆体与土层的摩阻强度过低而使锚固力无法满足设计要求。
基坑支护中采用的锚杆，均为设计使用期不超过24个月的临时性锚杆。
1.2锚杆布置
土层锚杆布置应注意以下几点：
（1）根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）规定，为不使锚杆隆起，应使锚杆的向上垂直分力小于覆土自重，锚固段上的覆土厚度不宜小于4.0m。
（2）为防止出现“群锚效应”而影响锚杆极限抗拔力的有效发挥，锚杆布置不宜太密，以免土层中受力区引起应力叠加而增大锚杆位移。
群锚效应与锚固体间距、直径、长度及地层性状有关。
根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）规定，锚杆的上下排垂直间距不宜小于2m；水平间距不宜小于1.5m。
（3）锚杆的倾角（指锚杆与水平面的夹角）应有利于满足工程抗滑、抗塌、抗倾或抗浮的要求。
但就控制注浆质量而言，如锚杆倾角过小时，由于注浆材料的泌水和沉淀硬化作用所产生的残余浆渣会影响锚杆的承载力，故《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）规定锚杆倾角应避开-10°~+10°的范围，以12.5°~20°为宜。
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）规定，锚杆倾角宜为15°~25°，且不应大于45°。
（4）从锚杆在荷载作用下的传力过程说明，能有效发挥锚固作用的粘结应力分布长度是有限的，平均粘结应力随着锚固段长度的增加而减小，适宜的锚固长度为6-12m。
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）规定，锚杆自由段长度不小于5m，土层锚杆锚固段长度不宜小于4m。
为保证锚杆与锚固结构体系的整体稳定性，锚杆应伸入稳定土层一定长度，且超过潜在滑动面的长度不能小于1.5m。
自由段长度过短则弹性位移过小，一旦锚头出现松动等情况，可能会造成较大的预应力损失。
（5）具有止水帷幕的锚杆设置时应尽量避开具有微承压水、承压水的粉土、砂土层。
如无法避免时，应采用自钻式锚杆施工，并通过试验确定其适用性。
在周边条件允许时，也可采取临时坑外降水予以配合锚杆施工，结束后即停止降水。
（6）预应力锚杆初始应力值（预应力锁定值）宜为锚杆拉力设计值的0.75~0.90倍。
（7）锚杆锚固体宜采用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不宜低于M10。
锚固体的形成一般通过两次注浆完成。
注浆设备应满足在1h内完成单根锚杆的连续注浆，一次注浆宜用灰砂比1：
0.5~1：
1的水泥砂浆或水灰比0.45~0.50的纯水泥浆，必要时可加入一定量的外加剂或掺合料，注浆压力不宜大于上覆土压力的2倍，最大可达1.5~2MPa。
第二次采用水灰比0.45~0.50的纯水泥浆对锚固体进行高压注浆。
二次注浆应在一次注浆形成的水泥结合体强度达到5MPa后进行。
注浆压力和注浆时间可根据锚固段的体积确定，并分段依次由下而上进行，二次注浆压力宜控制在2.5~4MPa之内。
（8）沿锚杆轴线方向每隔1.5～2.0m宜设置一个定位支架。
1.3锚杆承载能力影响因素
单根锚杆的承载力主要决定于：
锚杆拉杆的抗拉极限强度；拉杆与锚固体（注浆体）之间的极限握裹力；锚固体与土体之间的极限摩阻力。
对于土层锚杆，一般情况下拉杆强度、拉杆与锚固体之间的握裹力总是比较大的，所以锚杆的承载能力主要决定于锚固体与土体之间的极限摩阻力。
土层锚杆的承载能力主要与下列因素有关：
（1）随土体密度的增加，土层锚杆的承载能力迅速提高。
在粘性土体中的土层锚杆的承载能力，还随土体塑性指数的提高而减小；
（2）土层锚杆的承载能力与锚固体长度成正比，但在砂性土中承载能力的增值，随着锚杆长度的增长而递减。
锚固体的适宜长度为6~12m，但最佳长度约为6~7m。
在粘性土中当锚固体直径为90~160mm之内时，土层锚杆的承载能力与直径成正比。
（3）锚杆的承载能力与成孔方法（冲击或螺旋钻孔）无明显影响，而与灌浆压力有关，尤其采用二次劈裂注浆时承载能力明显提高。
（4）锚杆的锚固段型式对承载能力有显著影响。
例如锚杆端部形成扩大头，或以机械扩成几个连续球型，锚杆的承载能力增大很多。
1.4锚杆的蠕变与沉降
（1）锚杆蠕变
土层锚杆的蠕变是指锚杆受力时随着时间的增加，土层锚杆塑性位移增大的现象，土层锚杆的蠕变是导致预应力损失的主要原因，实践证明塑性指数大于17的土层、极度风化的泥质岩层或节理裂隙发育张开且充填有粘性土的岩层对蠕变较为敏感。
荷载水平对锚杆蠕变性能有明显影响，即荷载水平愈高，蠕变量愈大，趋于收敛的时间也越长。
土层锚杆在受力达到破坏时，荷载水平达到了最大值，蠕变量也达到了最大值，此时由于钢拉杆伸长、土的变形、锚固体伸长、拉杆与锚固体砂浆之间的蠕变组成了土层锚杆的蠕变，其中土的变形和拉杆伸长占了蠕变的主导地位。
蠕变率是锚杆蠕变特性的一个主要参数，它表明了蠕变的变化趋势，由此可判断锚杆的长期工作性能。
蠕变率是指每级荷载作用下，观测周期内最终时刻蠕变曲线（锚杆蠕变量—时间对数曲线）的斜率。
（2）锚杆沉降
由于锚杆所在土体的整体沉降会产生锚杆沉降，致使锚杆的承载能力降低，通过对锚杆施加预应力可有效的减少沉降值。
1.5锚杆分类
在基坑工程中对于无初始变形的锚杆，要使其发挥全部承载能力则要求锚头有较大的位移，并且要求锚杆全长度粘结，此类锚杆称为非预应力锚杆，其受力特性与土钉类似。
为了减少锚头位移，以适应结构物（支护挡墙、排桩等）所能承受的位移要求，通常对锚杆施加预应力，同时使结构物和地层中产生应力，这就是预应力锚杆。
预应力锚杆的拉力设计值视工程要求而异，初始预应力通常等于或略小于锚杆拉力设计值。
预应力锚杆有许多优点：
能有效控制结构物和地层的变形；在地层内形成压缩区，有利于地层稳定；能明显提高边坡滑裂面和地层软弱结构面的抗剪强度等。
预应力锚杆通常可以分为荷载集中型锚杆与荷载分散型锚杆。
前者指在一个钻孔中只安装一根独立的锚杆，尽管锚杆杆体可能有多根钢绞线或钢筋构成，但只由一个独立的自由段长度和锚固段长度。
锚杆所受的荷载以集中力的形式由锚杆锚固段顶端向底端传递。
这类锚杆受荷时，不能将荷载均匀的分布于锚固段上，会产生严重的应力集中现象。
由于粘结应力分布的不均匀性，随着锚杆上荷载的增大，在荷载传至固定段最远段之前，在杆体与灌浆体及灌浆体与地层界面上会发生粘结效应逐步弱化的现象。
荷载分散型锚杆是在同一个钻孔中安装几个单元锚杆，而每个单元锚杆均有自己的杆体、自由段和固定段长度，而且承受的荷载也是通过各自的张拉千斤顶施加的。
荷载分散型锚杆可以将集中力分散为若干个较小的力分别作用于长度较小的固定段上，使固定段上的粘结应力值大为减小，且分布也较均匀。
第二节锚杆现场试验
2.1试验目的
锚杆的极限承载力（极限抗拔力）可按土体的抗剪强度计算确定，也可按锚杆的抗拔试验确定。
锚杆极限抗拔力的计算公式为
式中TU—土层锚杆的极限抗拔力；
d0—钻孔直径；
—锚固段的有效长度；
—锚固体周边土的极限摩阻力。
锚杆极限抗拔力试验的主要目的有二：
其一，在锚杆工程施工前，通过对锚杆的锚固体与基坑土体之间的极限抗拔力试验，用以确定锚杆的极限承载力，即锚固体与土体间的极限摩阻力。
由于预应力筋的设计是可控因素，可通过调节预应力筋的截面面积，控制锚杆的破坏发生在锚固体与土体之间，锚杆的抗拔力试验实质上是确定锚杆锚固体与土体间的极限摩阻力。
确定锚杆的极限承载力，为锚杆支护设计提供参数，这是锚杆基本试验的主要目的。
其二，在锚杆工程施工后通过锚杆抗拔力试验，用以验证锚杆设计参数和施工工艺的合理性，检验锚杆的工程质量是否满足设计要求，这是锚杆验收试验的目的。
此外检验锚杆在特殊工作条件及地层条件下的工作性能，这是锚杆特殊试验（蠕变试验、疲劳试验、群锚效应试验）的目的。
2.2检测条件控制
锚杆抗拔试验应满足以下条件：
（1）锚杆极限抗拔试验采用的地层条件、杆体材料、锚杆参数和施工工艺必须与工程锚杆相同；
（2）锚杆锚固段的浆体强度达到15Mpa或达到设计强度等级的75%时，方可进行锚杆试验。
（3）锚杆的最大试验荷载不宜超过锚杆杆体极限承载力抗拉强度标准值fptk的0.8倍，也就是要把锚杆的破坏应控制在锚固体与土体之间；
（4）试验用计量仪表应满足测试要求的精度，一般采用油压表或采用测力计计量荷载，采用百分表或位移传感器计量位移，采用秒表记录时间。
试验用千斤顶、压力表（测力计）、位移计（百分表）应经过法定计量单位检定并在有效期内。
（5）试验用加载装置一般
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