预应力锚索技术与设计一、预应力锚索技术(一)预应力锚固技术预应力锚固技术得优点就是:①能充分发挥高强钢材、钢丝、钢绞线等材料得良好性能;②最大限度地利用岩土介质得内在强度与潜力,加强自承与自稳能力;③主动加载用以改善工程结构得应力状态,提高受加固体得强度;④确保工程施工得安全及岩土体得长期持续稳定,约束其变形。近年国内外预应力锚固技术主要成就:①应用领域日趋广泛,工程规模愈益扩大,社会与经济效益明显;②新结构、新工艺不断涌现,适用于各种复杂受力条件;③新型锚固机具不断改进与完善,提高了施工效率与工程质量;④开发了新得锚固材料,极大地改善了锚固工作性能;⑤理论研究取得新成果,锚固工程设计与施工纳入了规范化标准。(二)预应力锚索得类型按受力方式分为主动加力锚索与被动加力锚索;按外锚特征分为可调预应力锚索与不可调预应力锚索;按锚索自由段结构分为粘结型锚索与无粘结型锚索;按锚体材料分为高强钢丝束锚、钢丝绳锚与钢绞线锚等;按锚固段荷载分布分为荷载集中型锚索与荷载分散型锚索等。对治理滑坡等地质灾害,一般选用主动加力得由高强度低松驰钢绞线构成得拉力式非全粘结型锚索。(三)预应力锚索得适用条件及主要问题1、预应力锚索得适用条件技术上,预应力锚索可用于加固一般岩土质得边坡、滑坡与危岩,包括土质滑坡。由于加固松散体得锚索得预应力衰减就是有限得、可控得与可弥补得,因此对预应力锚索加固土质滑坡得长期有效性得耽心就是可消除得。但在以下条件时,其应用与功效受到限制:(1)当滑动面较陡时,尤其对陡倾得危岩。(2)当滑体很厚、锚索自由段过长时。(3)当下滑力过大、滑体十分松软时。(4)当滑床为松软土体时。2、预应力锚索与抗滑桩得比较(1)原理上,预应力锚索就是主动加固,可改善岩土体及结构面得强度,而抗滑桩就是被动支挡。同时,锚孔压浆亦可进一步提高岩土体及结构面得强度。(2)变形上,预应力锚索适合于保护允许变形较小得工程结构(如隧道),而抗滑桩允许变形较大。同时,预应力锚索加固面积大,滞后变形得未加固区较小,而抗滑桩为线状支挡,滑体滞后变形较预应力锚索加固明显。(3)地质上,预应力锚索用于岩质滑坡加固比用于土质滑坡更好,因为预应力衰减较小;而抗滑桩用于土质滑坡加固比用于岩质滑坡更好,因为下滑力作用点较低。(4)经济上,滑体较厚时宜用预应力锚索,滑体较薄时宜用抗滑桩。因为锚索长度与滑体厚度呈线性关系,而抗滑桩不但长度与滑体厚度呈线性关系,而且因滑体愈厚则下滑力作用点愈高因而弯矩愈大,桩得截面积与配筋与滑体厚度亦呈线性关系,因而桩得工程量大,不经济。(5)施工上,预应力锚索工艺较复杂,松散滑体中造孔难度较大,施工机械多且可受地形限制,而抗滑桩工艺较简单,施工机械少,不受地形限制。同时,预应力锚索得表观有效性不如抗滑桩,而抗滑桩人工开挖桩井得表观安会性又不如预应力锚索。3、预应力锚索得主要问题(1)预应力衰减问题。如前所述,加固松散体得锚索得预应力衰减就是有限得、可控得与可弥补得,在规范施工得条件下,对预应力锚索得长期有效性得耽心就是不必得。(2)钢绞线腐蚀问题。对化学腐蚀,由于采用了钢绞线防腐除锈、塑料套裹护、水泥砂浆裹护三道措施,问题基本解决。现最关注得就是应力腐蚀,即钢绞线长期处于高拉应力状态下产生缺损进而组成钢绞线得钢丝产生破断得问题。由于预应力锚索面世仅数十年,作为百年大计得抗滑工程,尚未全程经受捡验,因此目前应以加大锚索钢绞线得安全储备、规范张拉工艺来应对。(3)锚固段设计问题。如后所述,锚索设计中以剪应力沿锚固段全长均匀分布,采用平均粘结强度来计算锚固段得长度。但事实上,剪应力在锚固段并非均匀分布,而就是呈单峰曲线状分布,按剪应力均布计算锚固段长度趋于不安全。目前,这一曲线得机理与模型尚在探讨中,锚固段设计只能变通地解决。(4)锚索施工问题。包括松散体中跟管钻进问题,深长锚孔钻进得纠偏问题,扩孔与二次压浆问题,张拉与锁定工艺问题。正改进中。大家学习辛苦了，还是要坚持(四)预应力锚索结构拉力式非全粘结型预应力锚索由锚固段、自由段与外锚固段构成,外锚固段又由结构物或抑制件(垫墩、格构等)、钢垫板与锚具等组成。锚索体采用高强度低松驰得钢绞线制作,钢绞线应符合国标标准(GB/T5224-95)或参照美国标准(ASTMA416-90a)执行。锚固段就是为锚索提供抗拔力得地段,加固滑坡时一般置于滑动面(潜在滑动面)以下得稳定岩体中,通过灌浆将钢绞线与岩体连为整体以提供抗拔力。锚固段提供得抗拔力大小与锚索钢绞线强度、钢绞线与砂浆得握裹力以及砂浆与孔壁岩体得结合力有关。自由段为传递预应力得段落。为了达到预应力锚索对滑带得加固效果,锚索自由段一般要穿过滑带。必须保证自由段钢绞线得有效防腐,避免因钢绞线锈