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文章全文
原标题：关于锚杆拉拔试验中拉拔力异常现象的解释
工程实践探索系列之四：
关于锚杆拉拔试验中拉拔力异常现象的解释
1.序
目前实行的国家电力行业系列标准中，水电水利工程锚喷支护施工规范（DL/T 5181-2017）中，第7章质量检查中的第7.1锚杆质量检查仍然规定了锚杆拉拔试验检查，见表7.1.2中第2栏检查项目“锚杆拉拔力”。虽然目前工程上早已经将锚杆声波测试作为主要检查项目了，但是规范中规定拉拔力检查项目仍然需要做，并没有取消这个检查项目。见以下相关规范的截图：
但是在实际工程实践中，这个检查项目没有任何意义，完全没有做的必要，笔者在长期的工程实践中多次验证，只要锚杆孔内的砂浆有20cm长度是密实的，锚杆钢筋即使拉断，也无法将锚杆拉出来。但是如果计算，仅仅20cm长度的砂浆所能提供的握裹力，根本不可能达到如此大的抗拔力，这显然是根本不可能的。但是在实际工程中，却是大家共知且完全可以验证的事实，但是规范依然没有取消这种毫无意义的检查项目，这说明组织规范编写和审查的人，对锚杆砂浆仅仅有20dm注浆密实就无法拉出来这个现象没有进行认真的思考，锚杆孔内砂浆注浆密实段仅仅只有20cm长度，锚杆就完全拉不出来，这究竟是为什么？这种现象究竟该如何解释，这个问题，笔者下面就为工程界各位同仁解释。
2.锚杆拉拔力计算
全长粘结型锚杆拉拔力按粘结力计算公式如下：
T=ЛdLC´
T——锚杆抗拔力,d——锚杆孔孔径，L——锚杆孔长度，c´——凝聚力。
按摩阻力计算公式如下：
T=ЛdLf´
f´——抗剪断摩擦系数
实际采用的抗拔力Tb的计算公式为：
Tb=T/K (K——安全系数）
在计算中，关键是产生粘结力或摩擦力的面积，是将锚杆孔孔壁周长Лd展开成平面，乘以锚杆孔长度，粘结力或摩阻力是按这个面积计算的。但是将锚杆孔壁周长展开成平面的这一简化算法，却带来了根本性的错误，这是被大家完全忽视的一个错误。锚杆拉拔力计算时不可以将锚杆圆形孔壁展开成平面计算。
3.锚杆孔壁对锚杆的嵌固机理
为什么锚杆抗拔力计算不可以采用将锚杆孔壁周长展开成平面进行计算，原理在于，锚杆钢筋与握裹砂浆产生相对位移，或者是砂浆与岩石孔壁产生相对位移时，必然会在位移面上发生剪切破坏，这个破坏面并非是理论上的绝对光滑面，而是在微观上存在锯齿状的不规则粗糙面。见下面的示意图，为了便于说明问题，示意图将不规则的滑动面表达为规则的锯齿状表面：
从上图可以看出，当“A”点沿底面向右发生一个微小水平位移△L时，必然要沿锯齿状表面发生一个向上的微小位移△h，但是此时孔壁顶部同样需要滑动体有一个向下的微小位移，上下二个位移方向相反，形成互相约束，因此这个△h位移无法实现，因此，锚杆无论向上或向左位移，都受到180度反方向位移的限制，无法移动。这就是为什么仅仅只有20cm长度注浆密实段，拉拔力根本不够，但是锚杆却无法拉出的原因。
4.结语
通过以上简单的示意图很容易看出，为什么通过计算抗拔力不够的锚杆，实际在现场却根本拉不动，其实原因和道理非常简单。但是我们在计算时，却很少会认真的进行思考，只是图方便和简单，拿公式一套算出个结果就行了。甚至国家规范的编制和审查也没有去认真的思考这样一个本来十分简单的问题，从2017年对2003年的老规范修编时，依然保留了拉拔检查项目，这是非常不应该的。（完）
杨少春
2025年2月6日
附：作者简介
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薛国强：【水利天下】公号创办人兼总编。2000年本科毕业于武汉水利电力大学，2012年工程硕士毕业于同济大学，注册咨询工程师，水利水运双专业高级工程师，河湖网专家顾问委员会委员，科普中国专家库专家成员，中国水利文协专家委员会委员。福建省土木工程建筑行业协会专家库成员、福建省土木工程系列高级工程师任职资格评审专家评委等。
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