載力試驗(yàn)位置預(yù)埋直徑Φ160_的PVC管2，其角度與試驗(yàn)鎖腳錨管I角度保持一致，按照水平向下傾斜10°、20°、30°三種角度分別埋設(shè)；
[0036]在進(jìn)行鎖腳錨管I豎向承載力試驗(yàn)位置的上方的黃土地層14的一個(gè)水平位置處鉆兩個(gè)深1.3m、間距40cm的盲孔，用于安裝兩根固定銷(xiāo)桿10，固定銷(xiāo)桿10直徑Φ 25mm，單根長(zhǎng)度L = 2.5m，安裝到位后將固定錨桿10與鋼架12焊接牢固，兩根固定錨桿10的端部牢固焊接一根型鋼9，型鋼9采用I20a型鋼制作，長(zhǎng)度L= 100cm;
[0037]施作隧道初期支護(hù)噴射混凝土13，應(yīng)采取措施保護(hù)預(yù)埋的PVC管2不被噴射混凝土13封閉；
[0038]根據(jù)鎖腳錨管I試驗(yàn)方案，制作直徑Φ 42 X 4mm(壁厚)和Φ 89 X 5mm(壁厚)、單根長(zhǎng)度L = 3m、3.5m、4m、5m的鎖腳錨管I;鎖腳錨管I末端20cm處鉆Φ 8mm的漿液擴(kuò)散孔；
[0039]在隧道初期支護(hù)側(cè)壁預(yù)埋PVC管2位置采用煤電鉆鉆孔，按照試驗(yàn)需要安裝相應(yīng)的鎖腳銷(xiāo)管I，鎖腳銷(xiāo)管I內(nèi)注水泥砂楽;
[0040]制作鎖腳錨管I試驗(yàn)承壓裝置，承壓裝置一采用壁厚25mm承壓板4和直徑Φ 89 X5mm(壁厚)的鋼管3焊接，承壓板4為正方形鋼板，邊長(zhǎng)25cm，鋼管3長(zhǎng)度L = 60mm，用于直徑Φ42 X4mm(壁厚)的鎖腳錨管I豎向承載力試驗(yàn);承壓裝置二采用壁厚25mm承壓板4和直徑Φ159 X 5.5mm(壁厚)的鋼管3焊接，承壓板4為正方形鋼板，邊長(zhǎng)25cm，鋼管3長(zhǎng)度L = 60mm，用于直徑Φ 89 X 5_(壁厚)的鎖腳錨管I豎向承載力試驗(yàn)；
[0041]將上述承壓板裝置的承壓板4頂面水平布置，鋼管3套在鎖腳錨管I頂端；
[0042]在承壓板4頂面安裝千斤頂6，千斤頂6上架設(shè)支撐桿7，支撐桿7與型鋼9之間采用鋼板8鋪墊，便于千斤頂6施加壓力，同時(shí)在承壓板4上安裝兩個(gè)位移傳感器5，位移傳感器5關(guān)于鎖腳錨管I頂端呈中心對(duì)稱(chēng)分布，兩個(gè)位移傳感器5有線(xiàn)連接控制顯示系統(tǒng)；
[0043]鎖腳錨管I豎向承載力試驗(yàn)采用慢速維持荷載法，分級(jí)加載，逐級(jí)等量加載，分級(jí)荷載為最大加載量的2/10，卸載分級(jí)進(jìn)行，每級(jí)卸載量取加載時(shí)分級(jí)荷載的1.5倍，逐級(jí)等量卸載，加、卸載時(shí)應(yīng)使荷載傳遞均勻、連續(xù)、無(wú)沖擊，每級(jí)荷載在維持過(guò)程中的變化幅度不得超過(guò)分級(jí)荷載的±5% ；
[0044]通過(guò)對(duì)兩種不同管徑、四種長(zhǎng)度和三種角度工況共二十四根鎖腳錨管I進(jìn)行豎向承載力試驗(yàn)，通過(guò)位移傳感器5以及控制顯示系統(tǒng)得出了大斷面黃土隧道穿越高含水率地層鎖腳錨管I豎向承載力的特征值，比較各特征值，綜合各項(xiàng)條件選取滿(mǎn)足實(shí)際需要參數(shù)的鎖腳錨管I。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種黃土地層隧道鎖腳錨管豎向承載力試驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟: a、在有初期支護(hù)的隧道側(cè)壁的黃土地層(14)內(nèi)需要進(jìn)行鎖腳錨管(I)豎向承載力試驗(yàn)位置鉆孔并安裝相應(yīng)的所述鎖腳錨管(I)，所述鎖腳錨管(I)內(nèi)注水泥砂漿； b、在進(jìn)行所述鎖腳錨管(I)豎向承載力試驗(yàn)位置的上方設(shè)置反力座； C、在所述鎖腳錨管(I)與反力座之間設(shè)置供力裝置，所述供力裝置的供力方向兩端分別連接所述鎖腳錨管(I)和反力座； d、所述鎖腳錨管(I)與供力裝置相接觸的水平面設(shè)置有兩個(gè)位移傳感器(5)，所述兩個(gè)位移傳感器(5)關(guān)于所述鎖腳錨管(I)頂端呈中心對(duì)稱(chēng)分布，所述兩個(gè)位移傳感器(5)有線(xiàn)連接控制顯示系統(tǒng)； e、啟動(dòng)所述供力裝置，所述鎖腳錨管(I)受力豎直向下移動(dòng)，所述位移傳感器(5)檢測(cè)并且在所述控制顯示系統(tǒng)上顯示所述鎖腳錨管(I)的位移量； f、試驗(yàn)不同管徑、長(zhǎng)度和插入黃土地層(14)角度的所述鎖腳錨管(I)，得到多組對(duì)應(yīng)的所述位移量，數(shù)值越小的所述位移量對(duì)應(yīng)的所述鎖腳錨管(I)為力學(xué)性能越好的選取對(duì)象，綜合各項(xiàng)條件選取滿(mǎn)足實(shí)際需要參數(shù)的所述鎖腳錨管(I)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃土地層隧道鎖腳錨管豎向承載力試驗(yàn)方法，其特征在于，所述步驟a中所述鉆孔和安裝鎖腳錨管(I)的角度按照水平向下傾斜，其值為Θ，且0°<θ<45°。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種黃土地層隧道鎖腳錨管豎向承載力試驗(yàn)方法，其特征在于，所述角度Θ分別設(shè)置為10°、20°、30°三種角度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃土地層隧道鎖腳錨管豎向承載力試驗(yàn)方法，其特征在于，所述步驟a中所述初期支護(hù)包括鋼架(12)和混凝土 (13)。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的一種黃土地層隧道鎖腳錨管豎向承載力試驗(yàn)方法，其特征在于，所述步驟b中所述反力座由兩根固定錨桿(10)和焊接于其間的型鋼(9)構(gòu)成，兩根所述固定錨桿(10)焊接于所述初期支護(hù)鋼架(12)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃土地層隧道鎖腳錨管豎向承載力試驗(yàn)方法，其特征在于，所述步驟c中所述供力裝置采用分級(jí)加載和卸載。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種黃土地層隧道鎖腳錨管豎向承載力試驗(yàn)方法，其特征在于，所述供力裝置為千斤頂(6)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃土地層隧道鎖腳錨管豎向承載力試驗(yàn)方法，其特征在于，所述鎖腳錨管(I)豎向承載力試驗(yàn)位置處的所述黃土地層(14)與隧道初期支護(hù)之間鋪設(shè)泡沫板(11)，所述鎖腳錨管(I)穿過(guò)所述泡沫板(11)插入所述黃土地層(14)。9.根據(jù)權(quán)利要求4和8所述的一種黃土地層隧道鎖腳錨管豎向承載力試驗(yàn)方法，其特征在于，所述鎖腳錨管⑴套有直徑大于其管徑的PVC管(2)，所述PVC管(2)設(shè)置角度與所述鎖腳錨管(I)安裝角度一致，所述PVC管(2)外圍噴射所述混凝土 (13)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃土地層隧道鎖腳錨管豎向承載力試驗(yàn)方法，其特征在于，所述步驟d中所述鎖腳錨管(I)連接水平設(shè)置的承壓板(4)，所述承壓板(4)連接所述供力裝置，所述兩個(gè)位移傳感器(5)設(shè)置于所述承壓板(4)上。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種黃土地層隧道鎖腳錨管豎向承載力試驗(yàn)方法，包括以下步驟：a在試驗(yàn)位置鉆孔安裝鎖腳錨管并注漿；b在試驗(yàn)位置上方設(shè)置牢固反力座；c在鎖腳錨管與反力座間設(shè)置供力裝置；d鎖腳錨管與供力裝置接觸部設(shè)置位移傳感器并連接控制顯示系統(tǒng)；e位移傳感器檢測(cè)位移量；f試驗(yàn)不同管徑、長(zhǎng)度和角度的鎖腳錨管得到多組位移量，數(shù)值越小的位移量對(duì)應(yīng)的鎖腳錨管為越優(yōu)選取對(duì)象，綜合各項(xiàng)條件選取適宜鎖腳錨管。運(yùn)用本發(fā)明，可有效測(cè)試鎖腳錨管豎向承載力，得出不同管徑、長(zhǎng)度和插入角度的鎖腳錨管豎向承載力特征值，對(duì)大斷面黃土隧道設(shè)置鎖腳錨管具有重要意義；避免了按照經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)和施工鎖腳錨管帶來(lái)的過(guò)大沉降變形等安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)。
【IPC分類(lèi)】G01M13/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105675289
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610214876
【發(fā)明人】劉澤, 蒲曉容, 劉彬, 何開(kāi)偉, 程亞歐, 譚兵
【申請(qǐng)人】中鐵二局集團(tuán)有限公司, 中鐵二局第四工程有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年4月8日