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锚杆计监测数据分析
发布时间:2020-09-15 15:45:00     浏览次数:

锚杆计监测数据分析:

一、锚杆计监测数据的基本规律:

锚索安装后,荷载变化一般经历以下3个阶段,见图4。

1、锚固力迅速损失阶段,这一阶段的主要特征是,锚固力损失较快,7d内的锚固力损失率约为锁定后最大损失率的70%。引起这一损失的主要原因是:锚固影响范围内表层岩体压缩。

锚杆计固力-时间曲线图.jpg

2、锚固力调整或波动变化阶段,这一阶段为锚索安装后1-2个月,主要特征是:锚固力损失速率减缓或锚固力出现小幅、频繁波动,锚固力损失率约为锁定后最大损失率的90% ,出现这一特征的主要原因是,岩体及锚索的内部应力调整,产生压缩、回弹的反复和钢绞线徐变;

3、平稳变化阶段,这一阶段的特征是锚固力变化平稳,锚索锚固力呈稳定趋势,且在某一荷载水平随时间、温度出现小幅、周期性变化。

二、锚杆计监测数据的异常分析:

锚杆计监测数据异常,主要有两个方面的表现,一个是锚索锁定后,锚固力损失较快,即锁定后损失率增加较快,说明锚索对边坡的限制作用正在逐步减弱,这种情况一般在锚索张拉时就有反映;

另一个是锚索锁定后,锚固力呈增加趋势,即锁定后损失率呈减小趋势,说明边坡正在向临空面位移,如果锚固力增加速度过快或增量过大,就有可能拉坏锚索,从而导致边坡失稳。虽然两种情况对边坡稳定都有不利影响,但影响程度却不完全相同,应结合工程的具体情况及其他监测仪器的数据进行综合分析,才能对边坡的运行特性作出准确判断。

1、锚索锁定后,锚固力损失较快,即锁定后损失率增加较快。

锚杆计固力-时间曲线图2.jpg

图5锚杆计位于某工程边坡上部,该锚索钻孔深度为40m,设计荷载为2000kN ,锚固方式为6组锚固,锚固段长10m,为应力分散型无粘接锚索,张拉方式为预紧后整体张拉。该锚索于2009年7月5日张拉、锁定,张拉时测力计荷载与土建计算荷载一直相差较大,且无规律,最大张拉荷载达不到设计要求。锁定损失率为6.4%,锁定后1d内损失率为12.7%,7月27日损失率为16.1%,7月28日损失率突然增加到55.4%,荷载减少了1089kN。锚索监测预应力损失情况见表1。

锚索监测预应力损失情况统计表.jpg

损失率突然增加后,经现场查看,锚索周围边坡有水流出,经分析主要是边坡岩石破碎,雨水冲刷带走边坡内泥土,使锚索产生突然松弛所引起。从位于该锚杆计下方约2 m处的多点位移计所取的的岩芯照片看,整个锚索位于破碎岩体中,虽然25-35m段岩芯有少量水泥浆附着,但未见块状水泥浆, 显示出锚索深度不够、锚固端灌浆不密实。

引起以上现象主要原因有以下几点:

①锚索深度不够,灌浆不密实,锚固端不稳定,导致最大张拉荷载达不到设计张拉荷载的要求;

②张拉方式不合理,导致锚固范围内岩体压实不均匀;

③岩石破碎。

2、锚索锁定后,锚固力呈增加趋势,即锁定后损失率呈减小趋势:

锚杆计PR1锚固力-时间曲线图.jpg

图6为安装在某边坡的锚杆计锚固力一时间曲线,图7为安装在该锚索附近的多点位移计位移时间曲线,由于边坡为V类围岩,岩体较破碎,所以锚索安装后,受锚固范围内岩体应力调整影响,应力损失较快,锚索表现为松弛变形,随后受下部边坡施工影响,边坡表现为向临空面的位移,见图7。锚索锚固力呈逐渐增加趋势,见图6。

多点位移计位移-时间曲线图.jpg

但由于锚固力增加后小于设计值,锚索对限制边坡位移仍然起作用。

另外多点位移计也反映边坡位移量较小,所以虽然边坡有小量位移,但还不会影响边坡的安全,只要平时加强安全监测和巡视检查即可。如果锚索的锚固力增加后大于设计值,就有可能拉坏锚索,从而导致边坡失稳,这时就需要报警或采取工程加固措施才能保证边坡安全。


 
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