锚杆验收试验研究

磨思豪 广西壮族自治区建筑科学研究设计院工程师，硕士研究生

锚杆是基坑工程、边坡工程、隧道工程中一种有效的锚固支护手段，而锚杆验收试验是检验锚杆工程质量的关键环节。当前对于锚杆验收试验的相关要求，各个规范不尽相同，这使得许多工程检测人员在规范的选择和应用上产生了迷惑。下面就当前使用较多的几本规范进行对比分析，比较各规范关于锚杆验收试验的相关内容共同点和区别，就一些问题提出建议。

1 规范的选择

涉及锚杆验收试验的规范众多，其中使用较多的有《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）[1]、《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2013）[2]、《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB 50086—2015）[3]、《建筑基坑支护技术规范》（JGJ 120—2012）[4]、《锚杆检测与监测技术规程》（JGJ/T 401—2017）[5]和《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS 22：2005）[6]，以上规范对锚杆验收试验的规定不尽相同，如何选择合适的规范关系到试验能否顺利进行及试验结果是否准确合理，笔者建议按照以下方法确定试验所用规范。

1.1 选择设计文件依据的规范

检测前应查看设计文件，尽量选择设计文件依据的规范作为检测规范，以保持技术参数的统一性，便于选取检测参数及复核检测结果是否达到设计要求。

表1 各规范适用范围

1.2 选择适用范围相适应的规范

如果设计文件未明确检测规范或设计文件依据的规范无验收试验的相关内容，可根据各规范的适用范围选择与检测工程相适应的规范，各规范的适用范围详见表1。对于一个检测工程适用于多本规范的情况，笔者建议按“就小不就大”的原则确定检测规范，如某建筑基坑工程的锚杆验收试验可分别采用《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》《岩土锚杆（索）技术规程》《锚杆检测与监测技术规程》和《建筑基坑支护技术规范》进行检测，前3 本规范的适用范围较广，但缺乏基坑工程锚杆的具体要求，而《建筑基坑支护技术规范》仅适用于基坑工程（即适用范围小），该规范对基坑工程锚杆的要求较为详细，故笔者建议该工程的锚杆验收试验依据《建筑基坑支护技术规范》进行。

表2 各标准的最大试验荷载值

2 最大试验荷载值

2.1 划分类别

各标准中关于锚杆验收试验最大试验荷载的取值详见表2。其中，前4 本规范虽表达式有所不同，但表达的意思基本相同，都是将轴向拉力标准值或轴向拉力设计值乘以一定的安全系数（依据《建筑基坑支护技术规范》第3.1.7 款：轴向拉力设计值=系数×轴向拉力标准值）。但是，各规范的安全系数略有不同，故笔者将其划分为一类，详细分类见表2。

2.2 锚杆杆体强度确定法

《建筑地基基础设计规范》所采用方法详见表2。锚杆破坏可分为锚杆杆体拉伸断裂、锚杆杆体与砂浆界面粘接破坏、锚固体与土层界面粘接破坏，而且根据笔者的工程经验，大多数锚杆破坏为粘接层破坏，而《建筑地基基础设计规范》Y.0.10 条款只考虑锚杆杆体的拉伸破坏，故笔者认为该方法的合理性有待商榷。

2.3 锚杆抗拔承载力特征值确定法和锚杆轴向拉力确定法的比较

将锚杆极限承载力除以安全系数2，即为锚杆抗拔承载力特征值[1]。锚杆极限承载力为锚杆破坏时的荷载值，与锚杆自身的力学性质（锚杆杆体强度、粘接层粘接强度）有关，故锚杆承载力特征值是一个与锚杆自身力学性质有关的参数。

锚杆轴向拉力标准值是指荷载标准组合时锚杆所受到的轴向拉力[4]。该值由锚杆外部荷载（如土压力、浮力等）引起，详见《建筑基坑支护技术规范》第4.1.8 条、4.1.9 条、4.7.3 条。

笔者认为，锚杆验收试验是模拟锚杆在实际外部作用力（如土压力、浮力等）下保障支护结构稳定性的试验，其试验荷载值应根据外部作用力的大小确定。通过上文对抗拔承载力特征值和轴向拉力标准值的比较，笔者认为根据锚杆轴向拉力确定最大试验荷载值更合理。

3 基准桩安装

基准桩安装正确与否影响着锚杆位移测量的准确性，是锚杆验收试验的一个重要环节。《锚杆检测与监测技术规程》对基准装的安装做出了详细的规定，而其余5本规范对该方面内容均未提及，建议检测时参考《锚杆检测与监测技术规程》的相关内容。

4 检测结果评定

4.1 单杆件合格评定标准

各规范试验锚杆的合格标准详见表3，相关内容大体相同，即合格标准需满足2个条件：试验荷载加载至最大试验荷载值，且位移收敛和锚杆变形满足要求。

关于锚杆变形的要求，各规范略有不同，主要区别在以下2 点：《建筑边坡工程技术规范》对锚头总位移提出了限值要求，而其余规范则是对弹性变形提出了限值要求；关于弹性变形限值，《建筑基坑支护技术规范》仅需满足最小值（自由段长度变形计算值的80%），而其余3 本规范需同时满足最大值和最小值。

表3 各规范试验锚杆的合格标准

弹性变形为总位移减去初始荷载下的位移。规范对锚杆弹性变形的规定，意义在于验证锚杆自由段和锚固段的长度是否符合设计要求。当弹性变形值小于最小值（即自由段长度变形计算值的80%）时，说明锚杆自由锻长度小于设计值，若锚杆使用过程中出现位移将增加锚杆的预应力损失[7]。当弹性变形值大于最大值（即杆体自由段长度与1/2 杆体粘接长度之和的理论弹性伸长值）时，说明锚杆锚固段长度严重小于设计值，或者说明在相当长的范围内锚固段的杆体与砂浆界面或锚固体与土层界面发生粘接破坏，锚杆的承载力已不足[7]。故笔者认为，对实测弹性变形的最大值和最小值做出规定是比较合理的。

大多数规范对单构件锚杆验收试验的合格评定标准都有较详细的规定，但对检验批的评定却少有提及，本文提到的6 本规范中，仅《锚杆检测与监测技术规程》有相关的内容规定，如需对检验批进行评定，建议参考该内容：一是抗拔锚杆承载力检测值的平均值不应小于锚杆验收荷载；二是抗拔锚杆承载力检测值的最小值不应小于锚杆验收荷载的0.9 倍；三是锚杆变形应符合规程7.3.4、7.3.5 条规定；四是当设计有要求时，锚杆的总位移量应满足设计要求。

5 结语

由于规范实施时间不同和各规范对锚杆验收试验标准高度不一致，不同规范对锚杆验收试验的规定不统一，本文选取工程上使用较多的6 本规范，比较各规范关于锚杆验收试验的相关内容的共同点和区别提出看法，供参考和讨论。