现场土钉抗拔试验要点细谈

现场土钉抗拔试验要点细谈李极姜晓威于双龙北京陆建鸿兴工程质量检测有限公司摘要：依据相应的规范，并根据设计提供的设计值、现场土层的实际况制定出相应的检测方案，通过计算进行抗拔承载力检测，用以判断土钉施工的合格水平与安全性能。

关键词：土钉；抗拔承载力；现场试验

整个支护结构的滑动稳定性方面起到至关重要的作用。因此，土钉——做为土钉墙支护结构的重要组成部分，其在保证土钉施工质量的好坏直接影响了整个支护工程的质量，的抗拔承载力的检测就显得尤其必要。对土钉一、检测数量要求术规程》对于土钉的抗拔承载力的检测数量，依据测，钉检测数量不应少于土钉检测数量不宜少于土钉总数的JGJ120-2012标准要求：“对于土钉的抗拔承载力进行检

《建筑基坑支护技

1%拔承载力检测值分别不应小于土钉轴向拉力标准值值得3根；对安全等级为二级、，且同一土层中的土

三级的土钉墙，抗

1.21.3倍、浆固结体强度达到倍；检测土钉应采用随机抽样的方法选取；按本规程附录10MPa检测试验应在注

大检测数量。D的试验方法进行；或达到设计强度的当检测的土钉不合格时，70%后进行，并应

应扩

二、抽检方案的制定及内容

”

施工情况及设计图纸制定相应的检测方案。检测方案应包含土

在开始土钉的抗拔承载力检测前，应根据施工现场的具体

钉墙的施工工艺及施工方案；据相应标准及委托方要求给出所抽检的土钉数量及抽检土钉位

所需检测施工段的土钉数量，并依置，—通过设计图纸或委托方获得相应土钉的轴向拉力标准值

并详细列举在试验时需要委托方配合及提供的场地、—既设计值。应有介绍整个试验过程以及检测评定的内容，等试验必须物品清单及要求。

工具、设施三、现场试验前的验算

算，并应注意下列规定：检测前，应根据委托方提供的设计值，对照设计图纸进行核

（一）单根土钉的极限抗拔承载力应符合下式要求：Rk,jN≥Ktk,j式中：Kt——土钉抗拔安全系数；安全等级为二级、三级的

土钉墙，分别不应小于1.6、1.4。

Nk,j——第j层土钉的轴向拉力标准值（kN），应按单根土钉的轴向拉力标准值进行计算。

Rk,j——第j层土钉的极限抗拔承载力标准值（kN），应按

单根土钉的极限抗拔承载力标准值计算。

（二）单根土钉的轴向拉力标准值可按下式计算：Nk,j=1cosaξηjpak,jsx,jsz,jj式中：aNk,j——第j层土钉的轴向拉力标准值（kN）；

j——第j层土钉的倾角（°）整系数公式计算。

η—第j层土钉轴向拉力调整系数，；j—可按土钉轴向拉力调倾斜时的主动土压力折减系数公式计算。

ξj——墙面倾斜时的主动土压力折减系数，可按坡面

psak,j——第j层土钉处的主动土压力强度标准值（kPa）;（sx,j——土钉的水平间距（m）；z,j三—）—土钉的垂直间距坡面倾斜时的主动土压力折减系数可按下市计算：

（m）。ζ=

étanb-jmêù2ê1-1újmöêtanb+jmtanbú/tan2æç45o-÷ë2úè2øû式中：β——土钉墙坡面与水平面的夹角（°）均j—1η、m—基坑底面以上各土层按厚度加权的等效内摩擦角平；土钉轴向拉力调整系数可按下式计算：值（°）。zj=ηa-（ηa-ηb）jh(håh-hbzjDEaja=å(h-zj))DEaj式中h：zj——第j层土钉至基坑顶面的垂直距离（m）；准值（△E—aj—基坑深度——作用在以（m）s；x,j、sz,j为边长的面积内的主动土压力标ηkNa—）—计算系数；；（ηb——经验系数，可取0.6～1.0。方法应通过土钉抗拔试验进行验证。1四）单根土钉的极限抗拔承载力应按下列规定确定：验方法应通过土钉抗拔试验进行验证。2、、单根土钉的极限抗拔承载力应通过抗拔试验确定，单根土钉的极限抗拔承载力标准值也可按下式估算，试验试Rk,j=pdjåqsk,ili钉，按成孔式中：dq——直径计算，j——第j层土钉的锚固体直径第j层土对打入钢管土钉，钉与第i土层的按钢管直径计算；（m）；对成孔注浆土极限粘贴强度标准值进行取值。kPa）sk,i；应根据工程经验并结合“土钉的极限粘接强度标准值”表li——第j层土钉滑动面以外的部分在第i土层中的长度m）,直线滑动面与水平面的夹角取b+jm2。限抗拔承载力。对安全等级为三级的土钉墙，可按上式确定单根土钉的极准值大于（五）当按上述土钉的极限粘贴强度标准值fA（1～3）个条款确定的土钉极限抗拔承载力标ykS时，应取Rk，j=fykAs。土的名称土的状态Qsk(kPa)成孔注浆土钉打入钢管土钉素填土15～3020～35淤泥质土10～2015～250.75As——土钉杆体的截面面积（m2）。四、现场土钉抗拔试验检测过程1、试验土钉的参数、材料、施工工艺以及所处的地质条件应与工程土钉相同。2、土钉抗拔试验应在注浆固结体强度达到10MPa或达到设计强度的70%后进行。3、加载装置（千斤顶、油压系统）的额定压力必须大于最大试验压力，且试验前应进行标定。4、加载反力装置的承载力和刚度应满足最大试验荷载的要求，加载时千斤顶应与土钉同轴。5、计量仪表（位移计、压力表）的进度应满足试验要求。6、在土钉墙面层上进行试验时，试验土钉应与喷射混凝土面层分离。7、最大试验荷载下的土钉杆体应力不应超过其屈服强度标准值。8、同一条件下的极限抗拔承载力试验的土钉数量不应少于3根。9、确定土钉极限抗拔承载力的试验，最大试验荷载不应小于预估破坏荷载，且试验土钉的杆体截面面积应符合第7条中对土钉杆体应力的规定。必要时，可增加试验土钉的杆体截面面积。10、土钉抗拔承载力检测试验，最大试验荷载应小于土钉轴向拉力标准值值得1.3倍、1.2倍。11、确定土钉极限抗拔承载力的试验和土钉抗拔承载力检测试验可采用单循环加载法，其加载分级和土钉位移观测时间应按下表确定。单循环加载试验的加载分级与土钉位移观测时间观测时间（min）5555510初始-----10加载量与荷载最大试验加载1050708090100荷载的百分比（%）卸载1020508090-注：单循环加载试验用于土钉抗拔承载力检测时，加至最大试验荷载后，可一次卸载至最大试验荷载的10%。12、土钉抗拔承载力试验，其土钉位移测读和加卸载应符合下列规定：1）初始荷载下，应测读土钉位移基准值3次，当每间隔5min的读数相同时，方可作为土钉位移基准值；2）每级加、卸载稳定后，在观测时间内测读土钉位移不应少于3次；3）在每级荷载的观测时间内，当土钉位移增量不大于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测读土钉位移1次；当连续两次出现1h内的土钉位移增量小于0.1mm时，可施加下一级荷载。（上接第246页）学术交流与研究13、土钉抗拔承载力检测试验，其土钉位移测读和加、卸载应符合下列规定：1）初始荷载下，应测读土钉位移基准值3次，当每间隔5min的读数相同时，方可作为土钉位移基准值；2）每级加、卸载稳定后，在观测时间内测读土钉位移不应少于3次；3）当观测时间内土钉位移增量不大于1.0mm时，可是为位移收敛；否则，观测时间应延长至60min，并应每隔10min测读土钉位移1次；当该60min内土钉位移小于2.0mm时，可是为土钉位移收敛，否则视为不收敛。14、土钉试验中遇下列情况之一时，应终止继续加载：1）从第二级加载开始，后一级荷载产生的单位荷载下的土钉位移增量大于前一级荷载产生的单位荷载下的土钉位移增量的5倍；2）土钉位移不收敛；3）土钉杆体破坏。15、试验应绘制土钉的荷载-位移（Q-s）曲线。土钉的位移不应包含试验反力装置的变形。16、土钉极限抗拔承载力标准值应按下列方法确定：1）土钉的极限抗拔承载力，在某级试验荷载下出现第14条规定的终止继续加载情况时，应取终止加载时的前一级荷载值；未出现时，应取终止加载时的荷载时；2）参加统计的试验土钉，当满足其级差不超过平均值的30%时，土钉极限抗拔承载力标准值可取平均值；当级差超过平均值的30%时，宜增加试验土钉数量，并应根据级差过大的原因，按实际情况重新进行统计后确定土钉极限抗拔承载力标准值。17、检测试验中，在抗拔承载力检测值下，土钉位移稳定或收敛应判定土钉合格。五、结语土钉抗拔承载力检测不但能够在土钉墙设计阶段提供坚实可靠的数据参考，而且还对施工期间的土钉墙的质量监控起到了至关重要的作用，同时，也是工程质量竣工验收的依据，因此严格认真的执行此项检测显得至关重要。参考文献[1]JGJ120-2012《建筑基坑支护技术规程》[2]北京世界园艺博览会园区地下综合管廊工程土钉抗拔承载力检测方案应于2006年底到货并启动安装，由于沈阳大雪，设备制造厂厂房垮塌，导致供货滞后8个月，实际到货时间为2007年9月。为此，我们没有坐等，使工作拖期。现场指挥部、建造管理部结合实际，合理调整计划，将堆内屏蔽、堆芯围桶以及压力管道等堆内构件和堆坑中子屏蔽组装焊接等工作做了前置安排。在堆顶固定屏蔽到货后，结合设备零部件状态，确保后续计划的有效实施，由建造部负责结合各自团队的优势和实际情况，将蛇纹混凝土块剔凿、堆顶固定屏蔽第八层板仰焊焊接等工作完成，有效的解决了人力资源和焊接工艺评定等制约因素，缩短了现场安装周期。（二）转运-清洗室转运-清洗室由西安核设备有限公司负责制造和安装，该设备需要现场逐层拼焊并浇筑不同密度的重混凝土，由于西安核设备有限公司现场经验相对较少，最优化的现场安装进度计划需用时187天，难以满足工程需要。转运室主体钢结构重175.4吨；施焊焊缝总长约1100m，焊条总用量超过7吨，焊接任务量十分繁重，由于结构板的厚度过度太大，导致焊接变形控制非常困难，为此，专门制定了严格的工艺控制措施和施焊顺序，完成了最大密度6.2t/m3以及不同密度重混凝土配比试验，在快堆工程部的组织下编制了转运室的安装施工方案和土建浇注配合专项计划，二三、二四公司层层分解将任务量落实到天，经过现场精心组织，积极协调，高效管理和有效激励，最终以101天的工期，保质、保量、保安全地完成转248运室的安装工作。五、结语在建造管理部的精心组织、积极协调、高效管理、有效激励以及施工单位奋发拼搏下，设备到场后的安装工作有序开展，堆容器、堆内构件及旋塞、转运-清洗室等关键路径安装工作均较计划时间提前完成，弥补了因设备到货延迟造成的影响，反应堆大厅设备安装进度执行过程整体可控。参考文献：[1]李楠,靳峰雷,王明政,等.数值分析在CEFR堆顶固定屏蔽安装过程中的应用[J].原子能科学技术,2013,42(s2):567-570.[2]王洪涛.实验快堆项目施工进度管理的实践与探讨[J].石油化工建设,2015,29(16):317-321.[3]王岳.中国实验快堆工程项目建设的进度管理[J].中国核电,2012,05(14):340-345.[4]杨红义.中国实验快堆设计阶段内部事件一级概率安全评价[D].中国原子能科学研究院,2014.作者简介：王钢男1962.11-辽宁省鞍山市人汉族大专学历职位：基地建设工程部副总职称：工程师研究方向：项目管理