岩土工程试验.docx

研究生课程考核试卷（适用于课程论文、提交报告）科 目： 岩土工程试验 教 师： 阴可 姓 名： 杨清亭 学 号： 20151602049 专 业： 土木工程 类 别： 学术 上课时间： 2016 年 5 月至 20 16 年 6 月 考 生 成 绩：卷面成绩平时成绩课程综合成绩阅卷评语： 阅卷教师 (签名) 重庆大学研究生院制锚杆拉拔试验计划书一、概述锚杆是将拉力传递到稳定岩层或土层的锚固体系。它通常包括杆体（由钢筋、特制钢管、钢绞线等筋材组成）、注浆体、锚具、套管和可能使用的连接器。当采用钢绞线或高强度钢丝束作杆体材料时可称锚索。在岩土锚固中通常将锚杆和锚索统称为锚杆。当锚杆杆体受到外力作用时，拉力首先通过杆体与周边的锚固体之间的握裹力将力传递到锚固体，然后再通过锚固体与周边岩土体之间的粘结力将力传递到周边锚固土层中。进行锚杆设计时，选择的材料必须进行材性试验，锚杆施工完毕后必须对锚杆进行抗拔抗拉试验，验证锚杆是否达到设计承载力的要求。故锚杆抗拔试验对于工程安全有着重要的的意义，本文将针对锚杆工程进行锚杆拉拔试验作出一个实施计划。根据试验目的不同，锚杆的拉拔试验有基本试验、蠕变试验和验收试验。锚杆的基本试验(又称为破坏性试验)是在锚固工程开工前为了检验设计锚杆性能所进行的锚杆破坏性抗拔试验，其目的是为了确定锚杆的极限承载力，检验锚杆在超过设计拉力并接近极限拉力条件下的工作性能和安全程度，及时发现锚索设计施工中的缺陷，以便在正式使用锚杆前调整锚杆结构参数或改进锚杆制作工艺。岩土锚杆的蠕变是导致锚杆预应力损失的主要因素之一。工程实践表明，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，因而在该类地层中设计锚杆时，应充分了解锚杆的蠕变特性，以便合理地确定锚杆的设计参数和荷载水平，并在施工中采取适当的措施，控制蠕变量，从而有效控制预应力损失。锚杆验收试验是在锚固工程完工后，为了检验所施工的锚杆是否达到设计的要求而进行的检验性抗拔试验，该试验起到鉴别工程是否符合要求的目的。本文将主要针对锚杆拉拔基本试验进行设计。二、试验目的鉴于锚杆的工作内容，通过锚杆拉拔试验确定锚固体与边坡岩体之间的粘结性能。三、实验原理锚杆锚固力的计算方法随锚固体形式不同而异，圆柱型锚杆的锚固力由锚固体表面与周围地层的摩擦力提供；而端头扩大型锚杆的锚固力则由扩座端的面承力及与周围地层的摩擦力提供。对于圆柱型锚杆，锚杆的极限锚固力可按下式计算(1)： (1)式中：L——锚固体长度；d——锚固体直径；q s ——锚固体表面与周围岩土体之间的极限粘结强度。基本试验最大试验荷载不应小于预估破坏荷载，且最大试验荷载下锚杆杆体应力不应超过杆体极限强度标准值的0.8倍。为得出锚固体的极限抗拔力，必要时可加大杆体的截面面积。基本试验对锚杆施加循环荷载是为了区分锚杆在不同荷载作用下的弹性位移和塑性位移，以判断锚杆参数的合理性和确定锚杆的极限拉力。通过试验分级单循环加载，根据结果绘制锚杆的荷载-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。并对试验锚杆所得数据进行处理，得到，锚固体与边坡岩体的粘结性能。四、试验前的准备工作1、确定试验小组成员、组长，制定工作计划，分配任务。实验小组共四名成员，应具备岩土工程的基础知识，有良好的组织协调和团队合作的能力，人员结构要求至少包含两名有相关试验经验的人员。试验小组成立后，利用半天的时间让小组成员学习大面积直剪试验及在试验过程中应该注意的事项。制定工作计划以及分配任务，如表1所示。表1 试验进度及人员安排计划表试验名称： 试验组长： 序号项 目时间（天）负责人员1现场调查，收集资料1A、B、C2讨论试验的具体事宜制定试验方案1全部人员3现场准备试验设备1--2B、D4制备试样、安装试验设备、加载及记录数据1全部人员5卸载与仪器拆除0.5B、D6数据资料整理0.5B7撰写试验报告0.5C8审核试验报告0.5A、B2、试验仪器设备的准备。本试验需要的仪器设备如表2所示表2 锚杆拉拔试验仪器设备表 序号设备名称规格或型号单位数量备注一、试样制备设备1地质描述仪器套12人工开挖工具套13安装工具扳手、钳子、小锤套1二、加载设备4液压千斤顶额定吨位10T个3一个备用5反力梁700mm×700×1500mm套1中间有孔6支座套27钢板700×700×30mm块2一个备用注：以上仪器设备在试验前均需要校准核实，确保正常安全工作。3、收集锚杆边坡地质资料和设计资料。五、试验步骤1、按下列要求选择3组试验试件：（1）确定该试验锚杆的基本情况（未采用新工艺、新材料或新技术；无锚固工程经验的岩土层内的锚杆；一级边坡工程的锚杆），按规范应进行锚