锚固段含软弱结构面的锚索锚固体安全性试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种锚固段含软弱结构面的锚索锚固体安全性试验装置。本实用新型专利技术的目的是提供一种结构简单、操作方便的锚固段含软弱结构面的锚索锚固体安全性试验装置。本实用新型专利技术的技术方案是：一种锚固段含软弱结构面的锚索锚固体安全性试验装置，其特征在于：具有含软弱结构面的试验试块，试验试块的中部钻设有竖直且穿过软弱结构面的钻孔，钻孔内置有穿过软弱结构面的锚索并充填水泥砂浆，锚索上端连接加载机构，所述锚索上设有多个应变计，所述水泥砂浆内预埋有多个应变砖，应变砖上布置有应变花。本实用新型专利技术适用于水利水电、交通等领域的岩质边坡支护结构安全性评价。

Safety test device of anchor cable and anchor with weak structural plane in anchorage section

【技术实现步骤摘要】
锚固段含软弱结构面的锚索锚固体安全性试验装置
本技术涉及一种锚固段含软弱结构面的锚索锚固体安全性试验装置。适用于水利水电、交通等领域的岩质边坡支护结构安全性评价。
技术介绍
为了保证边坡工程的稳定，需对岩体进行加强支护，锚索支护属于主动支护，不仅能够改善岩体的受力状态，同时能够提供主动支护力，限制边坡中潜在块体滑移失稳，同时具有施工速度快、技术成熟等优势，是高边坡稳定控制的常用支护手段。锚索支护系统的安全性是保证边坡在施工期和运行期安全稳定的基础，主要由杆体材料的安全性和锚固体安全性控制。其中，锚固体安全性又受到锚固长度和锚固段岩体质量等因素控制，特别是岩体质量一般具有很大的不确定性，从而导致锚索的锚固力和支护效果很难得到保证。当锚索锚固段岩体质量较差，发育断层等软弱结构面时，锚索锚固体的承载能力可能不足，无法满足设计要求，但目前缺少锚固强度的试验方法。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、操作方便的锚固段含软弱结构面的锚索锚固体安全性试验装置。本技术所采用的技术方案是：一种锚固段含软弱结构面的锚索锚固体安全性试验装置，其特征在于：具有含软弱结构面的试验试块，试验试块的中部钻设有竖直且穿过软弱结构面的钻孔，钻孔内置有穿过软弱结构面的锚索并充填水泥砂浆，锚索上端连接加载机构，所述锚索上设有多个应变计，所述水泥砂浆内预埋有多个应变砖，应变砖上布置有应变花。所述锚索上设有2个应变计，分别位于所述软弱结构面的上下两侧。所述应变计为单片应变片，应变片布置在所述锚索的外表面，并沿锚索的轴向粘贴。所述应变砖分成两组，分别布置于与所述应变计同一高程。每组所述应变砖具有3块，均匀分布与所述锚索周围。所述应变花具有四个应变片，每个应变片之间的角度为45°。所述加载机构具有布置于所述试验试块顶面上的下承压板和与所述锚索相连的上承压板，所述上承压板和下承压板之间设有千斤顶。所述锚索上端穿过所述上承压板并配有锁具。本技术的有益效果是：本技术通过预埋于水泥砂浆内的应变砖测量水泥砂浆的受力状态，以作为评价锚固体安全性的重要指标。本技术能够直接测量锚索、水泥砂浆、岩体组合而成的锚固体实际承载能力，了解软弱结构面对锚固体承载能力的影响，以及软弱结构面对锚固体内荷载分配的影响，确定锚索超限荷载，从而帮组建立锚索锚固体安全评价体系，为工程设计和边坡稳定性分析提供依据。附图说明图1为实施例的结构示意图。图2为实施例中应变砖的平面布置示意图。图3为实施例中应变花的安装示意图。具体实施方式如图1所示，本实施例为一种锚固段含软弱结构面的锚索锚固体安全性试验装置，具有含软弱结构面2的试验试块1，试验试块1的中部钻设有竖直且穿过试验试块1内软弱结构面2的钻孔，钻孔直径与现场实际情况保持一致，钻孔内置有穿过软弱结构面2、待试验的锚索3并充填水泥砂浆4，水泥砂浆4的类型和配比以及注浆压力需与现场保持一致。锚索3上端连接加载机构，锚索3上设有多个应变计7，水泥砂浆4内预埋有多个应变砖6，应变砖6上布置有应变花11。本例中试验试块1可以是取自现场的岩块，或者是模拟现场的混凝土试块，如果采用混凝土试块模拟现场，则要求混凝土强度与现场围岩强度保持一致。试验试块1中发育一条软弱结构面2，当采用混凝土试块模拟现场时，同样要求结构面产状和力学性质尽量与现场保持一致。本实施例中加载机构具有布置于试验试块1顶面上的下承压板10和位于下承压板上方的上承压板8，上承压板8和下承压板10之间设有千斤顶9。锚索3上端穿过上承压板8后安装有锁具5，当千斤顶9顶起上承压板8时，经锁具5将作用力传递给锚索3。本实施例中锚索3上设有2个应变计7，分别位于软弱结构面2的上、下两侧。应变计7为单片应变片，应变片布置在所述锚索的外表面，并沿锚索3的轴向粘贴。本例中应变砖6分成两组，两组应变砖6分别与锚索3上的应变计7对应布置，两组应变砖6分别布置于与应变计同一高程。每组应变砖6具有3块，均匀分布与锚索3周围，互成120°角(见图2)。如图3所示，本例中应变花11具有四个应变片，每个应变片之间的角度为45°。本实施例的试验过程具体如下：(1)准备与现场围岩条件相同的大尺度岩块，岩块中包含软弱结构面2，当岩块难以获得时，可以采用混凝土试块代替，并在混凝土试块中预制软弱结构面2，同时要求混凝土试块以及模拟结构面的强度、产状等性质与现场实际情况保持一致。在试验试块1中部设置钻孔，钻孔直径与现场实际情况保持一致。(2)试验锚索的制作。锚索3材料与现场实际情况保持一致，沿锚索3轴线粘贴单片应变片，共布置两个应变片，分别位于软弱结构面2两侧。(3)锚索安装。将锚索3放置在试验试块中部的钻孔中，确保锚索3位于钻孔中部，然后向钻孔中注入水泥砂浆4，水泥砂浆4的类型和配比以及注浆压力需与现场保持一致。注浆过程中需要预埋应变砖6，应变砖6与应变计7处于同一高程，分布在软弱结构面2两侧，每个高程布置有3个应变砖6，环向均匀布置，互成120°角。(4)锚固体安全性试验。当水泥砂浆4强度满足要求后，即可进行加载试验，利用千斤顶9对锚固体进行加载，采用分步加载方式，每次荷载增加50kN，直至锚固体发生破坏，记录下此时千斤顶的读数、锚索应变计读数和应变砖上应变花读数，计算得到锚固体破坏时不同部位的锚索应力和水泥砂浆应力状态，了解软弱结构面2对锚固体承载能力和荷载分布的影响，评估锚固体的安全性。当然，上述说明并非对本技术的限制，本技术也并不限于上述举例，本
的普通技术人员，在本技术的范围内，做出的变化、添加或替换，都应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锚固段含软弱结构面的锚索锚固体安全性试验装置，其特征在于：具有含软弱结构面(2)的试验试块(1)，试验试块(1)的中部钻设有竖直且穿过软弱结构面(2)的钻孔，钻孔内置有穿过软弱结构面(2)的锚索(3)并充填水泥砂浆(4)，锚索(3)上端连接加载机构，所述锚索(3)上设有多个应变计(7)，所述水泥砂浆(4)内预埋有多个应变砖(6)，应变砖(6)上布置有应变花(11)。/n

【技术特征摘要】
1.一种锚固段含软弱结构面的锚索锚固体安全性试验装置，其特征在于：具有含软弱结构面(2)的试验试块(1)，试验试块(1)的中部钻设有竖直且穿过软弱结构面(2)的钻孔，钻孔内置有穿过软弱结构面(2)的锚索(3)并充填水泥砂浆(4)，锚索(3)上端连接加载机构，所述锚索(3)上设有多个应变计(7)，所述水泥砂浆(4)内预埋有多个应变砖(6)，应变砖(6)上布置有应变花(11)。


2.根据权利要求1所述的锚固段含软弱结构面的锚索锚固体安全性试验装置，其特征在于：所述锚索(3)上设有2个应变计(7)，分别位于所述软弱结构面(2)的上下两侧。


3.根据权利要求2所述的锚固段含软弱结构面的锚索锚固体安全性试验装置，其特征在于：所述应变计(7)为单片应变片，应变片布置在所述锚索(3)的外表面，并沿锚索(3)的轴向粘贴。


4.根据权利要求2或3所述的锚固段含软弱结构面的锚索锚固体安全性试验...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文洪，康志亮，周顺田，潘兵，褚卫江，
申请(专利权)人：浙江中科依泰斯卡岩石工程研发有限公司，华电福新周宁抽水蓄能有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33