基坑锚索基本试验报告1页.docx

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基坑锚索基本试验报告1页

地铁二号线1号出入口

周边环境综合整治项目基坑

锚索基本试验报告

编号：

总经理：

总工程师：

审核人：

项目负责人：

陕西有色西勘测试有限责任公司

二0一五年二月

试验报告真实性声明

陕西有色西勘测试有限责任公司郑重声明：

本公司此次提供的《地铁二号线1号出入口周边环境综合整治项目基坑锚索基本试验报告》中的全部数据、内容真实可靠。

如有虚假，本公司愿接受建设行政主管部门及其它有关部门依据法律、法规予以处罚。

法定代表人：

年月日

试验工作参加人员结构表

序号

技术岗位

姓名

签名

技术职称

上岗证编号

1

技术负责人

教授级高工

注册岩土工程师

2

审核人

高级工程师

3

项目负责人

工程师

一、文字

二、图表

编号

图表名称

张数

页码

1

锚索基本试验点位置立面示意图

1

9

2-1～2-3

锚索基本试验综合资料图

3

10～12

三、附件

编号

附件

张数

页码

1

锚索基本试验任务委托书

1

13

2

锚索施工自检情况表

1

14

3

陕西省建设工程质量现场检测见证记录

1

15

4

主要检测仪器、设备一览表

1

16

5-1～5-2

检测单位资质证书及资质认定计量认证证书

2

17～18

1、序言

周边环境综合整治项目基坑锚索基本试验工作，是根据地下铁道有限责任公司提出的任务委托书（详见附件1），由我公司于2015年2月5日～2015年2月7日完成全部外业试验工作，并于2015年2月10日完成内业资料整理及报告编制工作。

2、工程概况

2.1基坑概况

拟建工程位于北郊地铁二号线1号出入口西侧，未央路以西，气象路以南。

建筑±0.000绝对标高为396.60m，相应于±0.000的基坑开挖深度为19.42～20.22m，基底标高为376.38～377.18m，基坑实际开挖深度为17.92～18.72m。

基坑支护采用钻孔灌注桩+预应力锚索支护方案（局部地段采用上部土钉墙，下部为钻孔灌注桩+预应力锚索方案），施工坡道采用土钉墙支护。

按《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）划分，基坑侧壁安全等级为一级，重要性系数γo取1.1，设计使用期限24个月。

2.2相关责任单位

建设单位：

勘察单位：

设计单位：

监理单位：

基坑支护施工单位：

2.3场地工程地质概况

场地位于地铁二号线Ⅰ号出入口处，及未央路以西，气象路以南。

据勘察单位于2012年8月提供的《地铁二号线Ⅰ号出入口周环境综合整治项目综合办公楼岩土工程勘察报告》（详细勘察）知，场地地貌单元属渭河南岸二级阶地，地形较平坦，场地的高程介于395.00～395.23m之间，最大高差0.23m。

为自重湿陷性黄土场地，可按一般地区的规定进行设计。

勘察期间地下水位埋深15.60～15.80m，平均水位标高379.44m。

据区域水文地质资料及现场调查，地下水年变化幅度约为2.0m。

其各层地基土岩性及抗剪强度指标列于表2.3。

各层地基土岩性及抗剪强度指标表2.3

地层

编号

年代

成因

岩性描述

层厚

（m）

层底

标高

（m）

抗剪强度

C（kPa）

Φ（°）

①

Q4ml

素填土：

黄褐~深褐色。

土质不均，成分以粘性土为主，局部含少量的灰土及砖瓦碎块等。

硬塑

2.00～2.00

393.06～393.06

5

15

②

Q3eol

黄土：

褐黄色。

土质均匀，针状孔隙发育，含少量氧化铁钙质条纹及零星蜗牛壳碎片。

硬塑。

属中等压缩性土。

具湿陷性

5.00～7.50

387.50～388.23

28

24

Q3eol

黄土：

黄褐色。

土质均匀，针状孔隙发育，含少量氧化铁钙质条纹及零星蜗牛壳碎片。

可塑，局部软塑。

属中等压缩性土。

具湿陷性

4.30～5.00

383.20～383.71

29

26

④

Q3el

古土壤：

棕黄~棕红。

土质较均匀，具块状，含多量氧化铁及钙质结构，底部钙质局部富集。

可塑。

属中等压缩性土。

顶部具湿陷性

4.30～5.00

378.40～379.32

30

28

⑤-1

Q3al

粉质粘土：

黄褐色。

土质均匀，可见少量氧化铁、黑色锰质斑点及砂颗粒。

局部含较多钙质结核。

可塑。

属中等压缩性土

0.70～2.90

375.69～378.62

30

28

⑤

Q3al

细砂：

灰黄~黄褐色。

成分以石英、长石为主，云母片及暗色矿物次之。

局部含较多粉细砂颗粒。

级配较差。

密实。

饱和

8.50～11.30

365.90～368.82

0

28

⑥

Q3al

粉质粘土：

黄褐色。

土质均匀，可见少量氧化铁、黑色锰质斑点及砂颗粒。

可塑。

属中等压缩性土

5.40～7.80

358.86～361.62

/

/

⑦

Q3al

粉细砂：

浅灰色。

成分以石英、长石为主，云母片及暗色矿物次之，含圆粒。

级配较差。

密实。

饱和

5.20～12.10

349.52～354.70

/

/

⑧

Q3al

粉质粘土：

褐黄~浅灰色。

土质均匀，可见少量氧化铁、黑色锰质斑点及砂颗粒。

可塑。

属中等压缩性土

5.40～9.70

344.12～346.71

/

/

各层地基土岩性及抗剪强度指标续表2.3

地层

编号

年代

成因

岩性描述

层厚

（m）

层底

标高

（m）

抗剪强度

C（kPa）

Φ（°）

⑨

Q3al

粉砂：

浅灰色。

成分以石、长石为主，云母片及暗色矿物次之。

级配较差。

密实。

饱和

0.90～3.90

340.56～345.19

/

/

⑩

Q2al

粉质粘土：

灰~深灰色。

土质均匀，可见少量氧化铁、黑色锰质斑点及砂颗粒。

可塑。

属中等压缩性土

5.69～9.80

334.32～336.84

/

/

⑪-1

Q2al

粉质粘土：

深灰色。

土质均匀，可见少量氧化铁、黑色锰质斑点及砂颗粒。

可塑。

属中等压缩性土

16.80～17.90

317.26～317.80

/

/

⑪

Q2al

细砂：

浅灰色。

成分以石英、长石为主，云母片及暗色矿物次之。

级配良好。

密实。

饱和

1.90～1.60

335.23～335.23

/

/

⑫

Q2al

粉细砂：

浅灰~黄褐色。

成分以石英、长石为主，云母片及暗色矿物次之。

级配较好。

密实。

饱和。

本层所有钻孔均未揭穿

揭露厚度

2.80m

/

/

3、主要设计参数

基坑支护拟采用钻孔灌注桩+预应力锚索联合支护体系，垂直开挖。

护坡桩桩顶标高-1.5m，桩径800mm，桩长29.0m，嵌固段长度11.08m，桩间距1.5m，桩身砼强度C30，桩数167根。

冠梁断面尺寸800mm×600mm，强度C30。

试验锚索位于基坑北侧-5.5m处，总长度24.0m，自由段长度6.0m，锚固段长度18.0m，锚固段直径150mm，倾角15°，杆体材料为3Φs15.2mm钢绞线，水平间距1.5m。

4、锚索施工概况

采用ZGYX420液压行走潜孔钻车成孔，施工工序为:

基坑分层开挖→测量定位→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→钻孔→安设锚索→压力注浆→养护。

施工按照设计要求进行，锚索锚固体采用水泥浆，水灰比为0.48:

1，强度M20。

注浆压力为0.4~0.6MPa。

于2015年1月17日在-5.5m处共施工基本试验锚索3根。

锚索施工自检情况表见附件2。

5、试验工作

5.1试验目的

基本试验主要目的是确定试验锚索极限抗拔承载力，以验证锚索设计参数和施工工艺。

5.2试验依据

1）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012

2）《岩土锚杆（索）技术规程》CECS22:

2005

3）《混凝土结构设计规范》GB50010-2011

4）《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》（JGJ167-2009）

5）《地铁二号线1号出入口周边环境综合整治项目地铁办公楼基坑支护及降水设计》---2014年9月

6）《地铁二号线Ⅰ号出入口周边环境综合整治项目综合办公楼详细勘察阶段岩土工程勘察报告》---2012年8月

5.3试验仪器、试验方法

5.3.1试验仪器

采用电动油泵—穿心千斤顶系统进行加载。

试验数据从精密压力表及双百分表中读取。

5.3.2试验方法

1）锚索基本试验时最大的试验荷载不应超过其极限强度标准值的0.85倍，该锚索为1860级3Φs15.2钢绞线，因此，最大试验荷载取660kN。

2）采用多循环加卸载法，并应符合下列规定：

a．初始荷载下，应测读锚头位移基准值3次，当每间隔5min的读数相同时，方可作为锚头位移基准值；

b．每级加、卸载稳定后，在观测时间内测读锚头位移不应少于3次；

c．在每级荷载的观测时间内，当锚头位移增量不大于0.1mm时，可施加下一级荷载，否则应延长观测时间，并应每隔30min测读锚头位移1次，当连续两次出现1h内的锚头位移增量小于0.1mm时，可施加下一级荷载；

d．加至最大试验荷载后，当未出现终止加载情况，且继续加载后满足规范对锚索杆体的要求时，宜继续进行下一循环加载，加卸载的各分级荷载增量宜取最大试验荷载的10％

e．初始荷载为预估破坏荷载（最大试验荷载）的10%，共分6个循环。

各循环加、卸荷等级、测读间隔时间按表5.3.2确定。

多循环加载试验的加载分级与锚头位移观测间隔时间表5.3.2

循环次数

分级荷载与最大试验荷载的百分比（%）

初始荷载

加载过程

卸载过程

第一循环

10

20

40

50

40

20

10

第二循环

10

30

50

60

50

30

10

第三循环

10

40

60

70

60

40

10

第四循环

10

50

70

80

70

50

10

第五循环

10

60

80

90

80

60

10

第六循环

10

70

90

100

90

70

10

观测间隔时间（min）

5

5

10

5

5

5

3）试验中出现下列情况之一时，应终止继续加载：

a．从第二级加载开始，后一级荷载产生的单位荷载下的锚头位移增量大于前一级荷载产生的单位荷载下的锚头位移增量的5倍；

b．锚头位移不收敛；

c．锚索杆体破坏；

d．达到设计要求的最大加载值。

5.3.3分析方法

1）试验完成后，根据试验数据绘制荷载-位移（Q-ｓ）曲线、荷载-弹性位移（Q-ｓe）曲线和荷载-塑性位移（Q-ｓp）曲线。

2）锚索弹性变形不应小于自由段长度变形计算值的80％，且不应大于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计算值。

3）锚索极限抗拔承载力取破坏荷载前一级的荷载值；在最大试验荷载作用下未达到规定的破坏标准时，应取终止加载时的荷载值。

4）参加统计的试验锚索，当极限抗拔承载力的极差不超过其平均值的30%时，锚索极限抗拔承载力标准值可取平均值；当极差超过其平均值的30%时，宜增加试验锚索数量，并应根据极差过大的原因，按实际情况重新进行统计后确定锚索极限抗拔承载力标准值。

5.4试验工作量

在基坑北侧-5.5m处进行基本试验3根，试验点位置见锚索基本试验点立面位置示意图（图1）。

5.5试验说明

1）锚固段注浆固结体强度达到15MPa或达到设计强度的75％后，进行基本试验。

2）试验工作由监理单位和施工单位现场见证，见证记录见附件3。

3）试验仪器使用前后状态良好，检定合格且在有效期内，主要仪器、设备一览表见附件4。

4）试验单位资质证书及资质认定计量认证证书见附件5-1～5-2。

6、试验结果分析评价

分析3根锚索基本试验Q-s、Q-se、Q-sp曲线（图2-1～2-3）变化形态，作如下评价：

1）SJB1-1#锚索在加载到第四循环试验荷载528.0kN（预估最大试验荷载的80%）时，锚头位移不能稳定，且该荷载产生的单位荷载下的锚头位移增量大于前一级荷载产生的单位荷载下的锚头位移增量的5倍。

SJB1-2#和SJB1-3#锚索在加载到第五循环试验荷载594.0kN（预估最大试验荷载的90%）时，锚头位移不收敛。

2）随拉力的逐步增加，各Q-se曲线均呈线性变化，弹性位移正常。

3）随拉力的逐步增加，SJB1-1#锚索在0~462.0kN拉力段呈线性变化，当拉力增加到528.0kN时，曲线出现明显拐点，塑性位移骤然增大。

SJB1-2#和SJB1-3#锚索在0~528.0kN拉力段呈线性变化，当拉力增加到594.0kN时，曲线出现拐点，塑性位移增大。

4）依据设计参数，分别计算锚索杆体自由段长度理论弹性伸长值及杆体自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长值，计算参数及计算结果列于表6.2-1。

各锚索理论弹性伸长值计算参数及计算结果表6.2-1

试验

编号

试验

荷载

（kN）

弹性模量ES

（kPa）

杆体截面积A（m2）

自由段长度

（m）

锚固段

长度

（m）

自由段理论弹性伸长（mm）

杆体自由段与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长（mm）

实测

弹性

位移

（mm）

计算值

其80%

SJB1-1

528.0

1.95×108

4.17×10-4

6.0

18.0

38.96

31.17

97.40

53.51

SJB1-2

594.0

1.95×108

4.17×10-4

6.0

18.0

43.83

35.06

109.57

51.16

SJB1-3

594.0

1.95×108

4.17×10-4

6.0

18.0

43.83

35.06

109.57

54.05

表6.2-1计算结果表明：

锚索杆体实测弹性位移均介于相应各自自由段长度理论弹性伸长值的80%和自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长值之间，满足规范要求，表明设计自由段长度与实际施工基本一致。

5）锚索基本试验结果列于表6.2-2。

锚索基本试验结果表6.2-2

试验

编号

锚固长度

（m）

最大试验

荷载

（kN）

最大试验荷载时

锚索极限抗拔承载力（kN）

总位移

s（mm）

弹性位移se（mm）

塑性位移sp（mm）

SJB1-1

18.0

528.0

143.42

53.51

89.91

462.0

SJB1-2

18.0

594.0

113.34

51.16

62.18

528.0

SJB1-3

18.0

594.0

118.69

54.05

64.64

528.0

按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012附录A确定的本场地-5.5m位置施工的长度24.0m，锚固段长度18.0m，锚固体直径150mm，倾角15°，杆体材料为3Φs15.2mm钢绞线的锚索极限抗拔承载力值分别为462.0kN、528.0kN、528.0kN，其平均值为506.0kN，极差为平均值的13%，小于30%。

因此，取平均值为锚索极限抗拔承载力标准值，即Rk=506.0kN。

7、结论及建议

1）本场地基坑北侧-5.5m位置，总长度24.0m，锚固段长度18.0m，锚固体直径150mm，倾角15°，杆体材料为3Φs15.2mm（1860级）钢绞线的锚索极限抗拔承载力标准值Rk=506kN。

2）当采用本试验数据进行工程锚索设计时，工程锚索的参数、材料、施工工艺及其所处的地质条件应与试验锚索相同。