预应力锚索结构概述
预应力锚索(方案)
预应力锚索(方案)预应力锚索(方案)一、引言预应力锚索是一种材料力学中常用的概念,指的是在混凝土结构中应用预应力技术时,通过锚具固定一端,施加预先计算好的预应力力值,以增加结构的承载能力和延性。
本文将详细介绍预应力锚索的设计、施工、监测和维护等方面。
二、预应力锚索的分类预应力锚索可按不同的分类标准进行分类,包括锚索类型、应力形式和应用领域等。
下面将详细介绍各种分类及其特点。
2.1 锚索类型根据锚索的形状和材料,可以将预应力锚索分为钢绞线锚索、钢束锚索和碳纤维锚索等几种类型。
钢绞线锚索由多股钢绞线组成,具有较高的耐腐蚀性能和强度;钢束锚索由多个钢丝束组成,具有较高的承载能力和刚度;碳纤维锚索由碳纤维材料制成,具有轻质、高强度和耐腐蚀性等特点。
2.2 应力形式根据预应力锚索施加的应力形式,可以将其分为拉应力和压应力两种。
拉应力是指锚索受拉力作用,用于增加混凝土结构的承载能力;压应力是指锚索受压力作用,用于预压混凝土结构,提高结构的延性和耐久性。
2.3 应用领域预应力锚索在各种工程领域都有广泛的应用。
常见的应用领域包括桥梁工程、建造工程、地下工程和水利工程等。
不同的工程领域对预应力锚索的要求也有所不同,需要根据具体情况选择合适的锚索类型和施工方案。
三、预应力锚索的设计设计是预应力锚索工程的重要环节,决定了工程的安全性和可靠性。
预应力锚索的设计应包括以下几个方面。
3.1 受力分析在进行预应力锚索设计之前,需要对结构受力进行分析。
根据工程的具体情况,确定锚索的受力点和受力方向,计算出需要施加的预应力力值。
3.2 锚具选择选择合适的锚具是预应力锚索设计的关键。
锚具要能够固定锚索,传递预应力力值,并保证锚索和结构之间的可靠连接。
根据工程要求和锚具的性能参数,选择合适的锚具类型和规格。
3.3 锚固长度计算锚固长度是指预应力锚索在锚具和混凝土之间的有效钢筋长度。
根据锚索直径、锚具性能和混凝土强度等参数,计算出合适的锚固长度,以确保锚索与混凝土之间的受力传递。
浅谈预应力锚索框架梁支护结构
浅谈预应力锚索框架梁支护结构预应力锚索框架梁在边坡的治理中应用广泛,锚索作为一类柔性的支护方法,其与刚性的框架梁结合,能够起到良好的支护效果。
这项技术一般应用在公路和水利边坡的治理中,防止土体的滑动,实现对表层岩土的加固,起到了水土保持的作用。
在运用框架梁护坡时,能够保护边坡的植被,提高边坡工程的绿化面积。
运用锚索和框架梁结合的方法治理边坡,能够建立美观大方的护坡工程,提高边坡的整体性能。
一、预应力锚索框架梁的受力分析图1展示的是锚索和框架梁的复合结构,在这个结构中,框架梁不仅仅能够起到固坡的效果,而且还能够促进力的传递,在使用锚索进行固坡时,如果锚索的产生较大的拉力,就会导致边坡出现变形,而且如果边坡产生了较为严重的变形,也会导致锚索预应力的减小。
在固坡的过程中,将预应力锚索和框架梁联合使用,框架梁起到的是固定的作用,而且框架梁与边坡会产生大面积的接触,所以,锚索的拉力不会对边坡产生过大的作用力,不会使边坡发生变形[1]。
图1 预应力锚索与框架梁的示意图预应力锚索和框架梁在边坡治理的过程中,主要是分成两个步骤,第一个步骤是张拉,第二个步骤是工作状态。
二者在运行时都要确保框架梁具有良好的弹性,而且预应力锚索的拉力是比较集中的,确保锚索的拉力能够集中在框架梁的节点上。
在锚索的张拉过程中,确定好锚索的拉力,如果边坡的稳定性比较差,那么,在坡体还没有发生变形的前提下,锚索的拉力也不会发生太大的变化,但是锚索的受力是主动的,所以,土体的表面的任何一个点在受力后都会产生沉静[2],压力强度和沉降的关系运用公式p(x)=ky计算。
在公式中,k代表的是基床的系数。
在锚索的工作过程中,如果坡体出现了变形的问题,那么土体的下滑就会导致推力,运用框架梁进行固定,能够在一定程度上减少推力,这时,锚索的受力是被动的,锚索上拉力的大小会随着坡体的移动发生变化,框架梁的内力也会发生变化。
现在,在对框架梁的土压力进行计算的过程中,一般使用的是对锚索拉力的计算方法。
预应力锚索框架
预应力锚索框架预应力锚索框架是一种广泛应用于岩土工程领域的支护结构,它能够有效地增强边坡、基坑等工程的稳定性,保障工程的安全和可靠。
在日常生活中,我们可能不太容易直接接触到预应力锚索框架,但它却在许多大型工程项目中发挥着至关重要的作用。
比如,在修建高速公路时,遇到陡峭的山坡,如果不进行有效的支护,可能会出现山体滑坡等危险情况;在城市建设中,深基坑的开挖也需要这种结构来确保周边建筑物和地下管线的安全。
预应力锚索框架的工作原理其实并不复杂。
它主要由锚索和框架梁两部分组成。
锚索通常是由高强度的钢绞线制成,通过钻孔深入到岩土体内部,并在末端进行锚固。
然后,对锚索施加一定的预应力,使其产生拉力。
框架梁则将各个锚索连接起来,形成一个整体的结构体系。
当岩土体有向外变形或滑动的趋势时,锚索会通过其预先施加的拉力来抵抗这种变形,将岩土体紧紧地拉住。
而框架梁则起到了分配和传递锚索拉力的作用,使得整个支护结构能够共同发挥作用,有效地限制岩土体的位移和变形。
这种结构具有许多显著的优点。
首先,它能够适应各种复杂的地质条件。
无论是软土地基还是坚硬的岩石,预应力锚索框架都能够根据具体情况进行设计和施工,提供可靠的支护效果。
其次,它具有良好的抗震性能。
在地震等自然灾害发生时,能够有效地保持岩土体的稳定,减少灾害造成的损失。
此外,预应力锚索框架的施工相对较为灵活,可以根据工程的实际进展进行调整和优化。
在实际的工程应用中,预应力锚索框架的设计和施工需要严格遵循相关的规范和标准。
设计阶段要充分考虑工程所在地的地质条件、工程要求以及周边环境等因素,确定锚索的长度、直径、预应力大小以及框架梁的尺寸和配筋等参数。
施工过程则需要保证钻孔的精度、锚索的安装质量以及预应力的施加准确无误。
在钻孔环节,施工人员需要使用专业的钻孔设备,按照设计要求的角度和深度进行钻孔。
钻孔完成后,要对孔内进行清理,确保孔壁的干净和完整。
锚索的安装也是关键的一步,钢绞线要平顺地放入孔内,避免出现扭曲和弯折。
预应力锚索技术
预应力锚索技术在现代工程建设领域,预应力锚索技术如同一位默默无闻的英雄,为各类基础设施的稳固和安全发挥着至关重要的作用。
从高耸的山体边坡防护到大型桥梁的构建,从深基坑的支护到水利大坝的加固,预应力锚索技术都展现出了其独特的魅力和强大的实力。
那么,究竟什么是预应力锚索技术呢?简单来说,预应力锚索是一种将钢绞线或高强钢丝等材料制成的锚索,预先施加一定的拉力,然后锚固在岩土体或结构物内部,从而达到提高其稳定性和承载能力的目的。
预应力锚索通常由锚头、锚索体和锚固体三部分组成。
锚头位于锚索的端部,用于承受和传递预应力;锚索体则是传递拉力的主要部分,一般由高强度的钢绞线或钢丝束组成;锚固体则将锚索锚固在岩土体或结构物中,确保预应力能够有效地发挥作用。
在实际应用中,预应力锚索技术有着广泛的优势。
首先,它能够有效地控制岩土体的变形和位移。
通过预先施加拉力,使岩土体处于受压状态,从而增强其自身的稳定性,减少滑坡、坍塌等地质灾害的发生风险。
其次,预应力锚索可以提高结构物的承载能力。
在桥梁、高层建筑等工程中,通过在关键部位设置预应力锚索,可以显著增加结构的抗弯、抗剪能力,保障其安全运行。
此外,预应力锚索施工相对灵活,可以根据不同的工程条件和要求进行定制化设计和施工,适应性强。
然而,要成功应用预应力锚索技术,并非一件简单的事情。
在施工前,需要进行详细的工程地质勘察和分析,了解岩土体的性质、结构和力学参数等,以便为设计提供准确的依据。
设计阶段则要综合考虑工程的要求、岩土体的条件以及施工的可行性等因素,确定锚索的类型、长度、间距、预应力大小等关键参数。
施工过程更是需要严格把控每一个环节,从锚索的制作、钻孔、注浆到预应力的施加和锁定,任何一个步骤的失误都可能影响到整个工程的质量和安全。
例如,在钻孔过程中,如果钻孔的精度不够,或者遇到了复杂的地质情况,如破碎带、溶洞等,就可能导致钻孔偏斜、坍塌等问题,影响锚索的安装和锚固效果。
第五章 预应力锚索
•锚索是一种主要承受过钻孔将稳定的地层中,并在被加固体表面通过张拉产生预应力,从而达到使加固体稳定和限制其变形的目的。
•阿尔及利亚1933年首次用于水电工程•我国1964年首次用于梅山水库•按照外锚头的结构形式•OVM•按照锚索体•钢绞线束锚索,高强钢丝束锚索•按照锚固段受力状态•拉力型、压力型、载荷分散型(压力分散型锚索应力分布图拉压复合型预锚索应力分布图6.排气管止浆塞注浆管•1)•2)沿着注浆体与地层界而破坏•3)由于埋人稳定地层中的深度不够而使地层呈锥体状剪坏•4)由于锚索体材料强度不足而出现断裂破坏•5)•6)•预应力锚索的施工组织设计一般应包括工程目的,工程概况(工程名称、地点、工期、工程量、工程地质和水文地质条件等),锚索类型,长度,锚固力大小及结构图,工程进度计划表,施工场地布置图,施工技术人员配置(含主要施工经历表),主要施工机械设备和材料表,质量、工期及安全保证措施,工程竣工验收时应交付的技术资料和施工工艺流程图等内容。
序号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23名称毫秒电雷管毫秒非电雷管导爆索乳化炸药铵油炸药混装乳化炸药柴油电力负荷电能消耗施工用水生活用水•横道图又叫是以图示的方式通过形象地表示出任何特定项目的活动顺序与持续时间。
•锚固体材料主要有钢绞线和高强钢丝•检验•(1•①制作锚索的钢绞线应逐盘进行严格检查,其表面不得有裂缝、小刺、劈裂、死弯等机械损伤和油迹•②钢绞线的力学性能应抽样检查,应从每批任取5%力学试验•检验•(2•①外观要求与钢绞线一致;•②钢丝的力学性能通过抽样检查确定,从每批钢丝中任取钢丝的两端各截取一个样品进行力学性能试验,其中一个做延伸率与抗拉强度试一个做反复弯曲试验•自由段套管•自由段套管的材料常用聚乙烯、聚丙乙烯或聚丙烯,在施工时可选用与钢绞线尺寸相符的优质的塑料管在现场套制。
预应力锚杆与锚索支护技术
(3)载荷分散型锚索
预应力作用的过分集中对固结体以及岩土体受力不利,采
用在锚索孔长度上将锚索预应力分散,这样就形成了荷载 分散型锚索结构。
该法对裂隙发育或土质松软的地层非常有利,可避免固结
体及岩土体强度不足而造成的破裂,同时,可减小加固范
围内的岩土体因受高预应力作用而引起的不均匀变形。
荷载分散型锚索可分为压力分散型和拉力分散型与拉压分
绞线组成的钢筋”。
预应力钢绞线制造方法:
采用高碳钢盘条,经过表面处理后冷拔成钢丝,然后按
ห้องสมุดไป่ตู้
钢绞线结构将一定数量的钢丝绞合成股,再经过消除应 力的稳定化处理过程而成。
为延长耐久性,钢丝上可以有金属或非金属的镀层或涂
层,如镀锌、涂环氧树脂等。
为增加与混凝土的握裹力,表面可以有刻痕等。 模拔的预应力钢绞线在绞合后经过一次模具压缩过程,
5.1.1 预应力锚杆与锚索概念
(3)预应力锚索的特点
在高边坡基础开挖与隧洞洞脸开挖中,可增加边坡稳定,
减少开挖工程量,提前进洞,大大缩短开挖工期。
在坝基、岸坡抗滑稳定加固中,可在不扰动基岩,不影响
水库运行的前提下,提供可靠的抗滑力。
在大坝加高、加固中,可在不放空水库、不影响坝区已有
预应力锚杆与锚索支护技术
在大规模的岩土工程建设过程中,对岩土体的变形 与稳定控制要求越来越高,从而在应用岩土锚固技 术时,对其作用机制、控制效应、适应范围、应用 结果上提出了更高的标准,从而促进了预应力锚固 技术的形成与完善。
预应力锚固技术应用范围越来越广范,如:大型坝 基、隧道、边坡、基坑、矿山硐室、采场、大型基 础等工程。
锚具预应力
锚具预应力锚具预应力是一种常用于建筑工程中的技术,在混凝土结构中起着至关重要的作用。
通过在混凝土构件中引入预应力,可以有效地提高结构的承载能力和耐久性,同时还能降低结构的自重,减小裂缝的产生,延长结构的使用寿命。
本文将介绍锚具预应力的概念、原理、应用以及未来发展趋势。
锚具预应力是利用预应力钢筋或钢束施加在混凝土构件上的预应力,通过锚固装置将预应力钢筋的预应力传递到混凝土中,使混凝土受到拉力,从而增加混凝土的抗拉能力。
锚具预应力的原理是利用预应力钢筋的弹性回缩和混凝土的收缩来产生内应力,使混凝土构件在受力状态下具有一定的预应力,从而提高结构的整体性能。
在实际工程中,锚具预应力广泛应用于桥梁、楼板、梁柱等混凝土结构中。
通过在混凝土构件中设置预应力钢筋,并利用锚固装置固定预应力钢筋的预应力,可以有效地提高混凝土构件的承载能力和抗震性能,减小结构变形,提高结构的整体稳定性。
特别是在大跨度桥梁、高层建筑等工程中,锚具预应力技术更是不可或缺的重要手段。
随着科学技术的不断发展,锚具预应力技术也在不断创新和改进。
未来,随着新材料、新技术的应用,锚具预应力技术将更加智能化、高效化和环保化。
例如,利用智能传感器监测混凝土结构的应力、变形等参数,实现对结构状态的实时监测和控制;采用新型环保材料替代传统的预应力钢筋,降低建筑工程的能耗和排放,实现可持续发展。
总的来说,锚具预应力作为一种重要的建筑工程技术,在提高结构安全性、减轻结构自重、延长结构使用寿命等方面具有重要作用。
通过不断的研究和实践,锚具预应力技术将不断完善和发展,为建筑工程的发展带来更多的可能性和机遇。
相信在未来的建筑领域,锚具预应力技术将发挥越来越重要的作用,为人类创造更加安全、美观、环保的建筑环境。
预应力锚索安全技术交底
预应力锚索安全技术交底预应力锚索安全技术交底1. 引言本旨在为预应力锚索工程提供详细的安全技术交底,确保施工过程中的安全性和可靠性。
本涵盖了预应力锚索的概述、施工方案、材料要求、操作规范等内容,并提供了相应的法律名词及附件。
2. 预应力锚索概述预应力锚索是一种用于加固混凝土结构的技术,通过在混凝土中设置预应力钢筋,并利用锚具将其锚固在混凝土中,以增加结构的承载能力和抗震能力。
预应力锚索可以应用于桥梁、建造物、地下工程等多个领域。
3. 施工方案3.1 设计方案在进行预应力锚索施工前,需根据具体工程要求进行设计,并合理确定预应力锚索的长度、数量、位置等。
设计方案应满足相关标准及要求,并经专业人员审核。
3.2 材料要求3.2.1 预应力钢筋预应力钢筋应符合相关标准的要求,具有足够的抗拉强度和粘结性,以确保锚具与混凝土的良好粘结性能。
3.2.2 锚具锚具应选择合用于预应力锚索的专用锚具,并符合设计要求,能够可靠地保持钢筋的预应力。
3.2.3 混凝土混凝土应按照设计配合比制备,并具有足够的强度和密实性。
施工中应注意混凝土的浇筑质量和固化过程,以确保锚固的可靠性。
3.3 操作规范3.3.1 施工前准备在施工前,应进行必要的场地检查,确保施工区域平整、无障碍物,并清理垃圾和杂物。
同时,应检查施工设备的正常运行情况,无异常时方可进行施工作业。
3.3.2 预应力钢筋的安装根据设计要求,预应力钢筋应按照一定的间距及深度布置,并与锚具进行坚固的连接。
安装过程中,应保证钢筋的正确位置和数量,并注意预应力钢筋的保护,避免损坏。
3.3.3 锚具的安装锚具的安装应按照创造商提供的说明进行,确保其正确使用。
在安装过程中,应注意锚具的位置和方向,以及锚具与预应力钢筋的坚固连接。
3.3.4 混凝土的浇筑与固化在预应力钢筋和锚具安装完成后,应及时进行混凝土的浇筑,并按照设计要求安排固化时间。
浇筑过程中,应注意混凝土的均匀浇注,避免空隙和孔洞的形成。
预应力锚索
预应力锚索
引言概述:
预应力锚索是一种重要的结构构件,用于将预应力力量传递到结构体中,以提高其抗拉能力。
它在许多工程领域中得到广泛应用,如桥梁、建筑物和水利工程等。
本文将对预应力锚索进行详细介绍,包括其概念、原理、种类、制造、安装和优势等方面。
正文内容:
1.预应力锚索的概念和原理
1.1预应力锚索的定义和作用
1.2预应力锚索的工作原理
2.预应力锚索的种类
2.1预应力锚头
2.2预应力锚板
2.3预应力锚具
3.预应力锚索的制造过程
3.1材料选择和预处理
3.2锚索的加工和制造
3.3质量控制和检验
4.预应力锚索的安装和施工要点
4.1锚索的布置和定位
4.2锚索的锚固和张拉
4.3锚头和锚板的安装
5.预应力锚索的优势和应用领域
5.1提高结构体的抗拉能力
5.2增加结构体的刚度和稳定性
5.3应用于桥梁、建筑物和水利工程等
总结:
预应力锚索作为一种重要的结构构件,在工程领域中具有广泛应用。
在本文中,我们详细介绍了预应力锚索的概念、原理、种类、制造、安装和优势等方面。
预应力锚索能够提高结构体的抗拉能力,增加其刚度和稳定性,并适用于桥梁、建筑物和水利工程等多个领域。
在今后的工程实践中,预应力锚索将继续发挥重要作用,并为各类结构体提供更高的安全性和可靠性。
预应力锚索框架
预应力锚索框架预应力锚索框架模板范本一、引言本提供了预应力锚索框架的详细信息,包括定义、设计、施工等方面的内容。
预应力锚索框架是一种常用于工程建设中的结构形式,通过预应力锚索的应用,可以增强结构的稳定性和承载能力。
二、定义1. 预应力锚索框架的概念:预应力锚索框架是一种由预应力锚索组成的结构体系,通过预先施加锚索的拉力,可以有效提高框架的抗弯和抗剪能力。
2. 预应力锚索的定义:预应力锚索是一种由钢索组成的拉力元件,通过施加预先确定的拉力,使结构受力时形成预压状态。
三、设计1. 结构类型:预应力锚索框架可以应用于多种结构形式,如建筑物、桥梁、地下工程等。
2. 材料选择:在设计预应力锚索框架时,需要选择合适的材料,包括预应力锚索、锚具、预应力混凝土等。
3. 锚索布置:根据结构设计和荷载分析,确定锚索的布置方案,包括锚固位置、锚索长度等。
4. 施加预应力:通过张拉钢索,将预应力施加到锚索框架中。
四、施工1. 锚固座的安装:在施工过程中,需要安装锚固座,用于固定锚索。
2. 预应力锚索的张拉:通过张拉设备,对预应力锚索进行拉伸,达到预定的预应力状态。
3. 灌注预应力混凝土:在张拉完成后,需要进行预应力混凝土的灌注,包括混凝土的配制、浇筑等工艺。
4. 后张拉和调整:一些情况下,需要进行后张拉和调整,以达到结构设计要求。
五、监测与维护1. 监测方法:对预应力锚索框架进行定期监测,可以使用应变计、位移传感器等设备。
2. 维护措施:在使用过程中,需要定期检查锚固座、锚索的状态,并进行维护和修复。
六、附件本所涉及的附件包括结构设计图纸、施工方案、预应力锚索的参数表等。
七、法律名词及注释1. 预应力锚索:预应力锚索是一种由钢索组成的拉力元件,通过施加预先确定的拉力,使结构受力时形成预压状态。
2. 预应力锚索框架:预应力锚索框架是一种由预应力锚索组成的结构体系,通过预先施加锚索的拉力,可以有效提高框架的抗弯和抗剪能力。
预应力锚索抗滑桩
预应力锚索抗滑桩一、预应力锚索抗滑桩概述预应力锚索抗滑桩是一种由桩身和预应力锚索组成的结构,它利用预应力锚索对桩身进行固定,从而实现对滑坡的加固和稳定。
预应力锚索抗滑桩具有结构简单、受力合理、施工方便、适用范围广等优点,因此在工程实践中得到了广泛应用。
二、预应力锚索抗滑桩构造预应力锚索抗滑桩主要由桩身、锚索和支撑结构组成。
桩身通常采用钢筋混凝土材料,根据地质条件和荷载要求进行设计,一般分为单桩或多桩形式。
锚索是连接桩身与稳定地层的结构构件,通常由高强度钢绞线或螺纹钢筋组成,根据实际需要设置在桩身的不同位置。
支撑结构是用来固定锚索和传递荷载的重要构件,一般采用钢支撑或混凝土支撑等形式。
三、预应力锚索抗滑桩施工方法1、施工准备在施工前,需要对场地进行清理和平整,并根据设计要求进行桩位放样和设备调试。
2、桩身施工根据设计要求进行钢筋笼的制作和安装,然后进行混凝土浇筑和养护。
3、锚索施工将锚索按照设计要求插入稳定地层中,然后进行固定和张拉。
4、支撑结构施工根据设计要求进行支撑结构的安装和固定。
5、验收与检测在施工完成后,需要对预应力锚索抗滑桩进行验收和检测,确保其质量和性能符合设计要求。
四、预应力锚索抗滑桩在工程实践中的应用预应力锚索抗滑桩在工程实践中得到了广泛应用,例如在高速公路、铁路、水利工程等领域的边坡加固和滑坡防治中发挥了重要作用。
通过对预应力锚索抗滑桩的应用,可以有效地提高边坡的稳定性,减少滑坡的发生,保障工程的安全运行。
五、结论预应力锚索抗滑桩是一种重要的工程结构,具有广泛的应用前景。
通过对预应力锚索抗滑桩的研究和应用,可以有效地提高工程的安全性和稳定性,为我国的现代化建设做出重要贡献。
抗滑桩预应力锚索施工方案一、引言抗滑桩是一种有效的地质灾害防治措施,能够有效地稳定滑坡,防止灾害的发生。
预应力锚索是一种将锚索固定在预定深度,通过施加预应力,实现对滑坡的加固。
将抗滑桩与预应力锚索相结合,可以进一步提高滑坡的稳定性。
预应力锚具详细介绍
引言:预应力锚具是预应力混凝土结构中的重要组成部分,其功能是将钢束或钢材与混凝土结构牢固连接起来,形成预应力效应,提高结构的承载能力和抗震能力。
本文将详细介绍预应力锚具的定义、分类、工作原理、设计要点和应用场景,并对其保养与维护进行讨论。
概述:预应力锚具是预应力混凝土结构中的重要零部件之一,用于将预应力钢材与混凝土结构牢固连接。
它的主要功能是通过施加高拉力或压力,对钢材进行预应力,产生预压力来抵消结构在使用荷载下产生的内力,提高结构的承载能力和抗震能力。
预应力锚具可以根据不同的工作原理和结构特点进行分类,主要包括锚板锚具、带束伸出的锚具、带固定头的锚具、套筒锚具等。
下面将从不同角度对预应力锚具进行详细介绍。
正文内容:一、预应力锚具的分类1.锚板锚具a.锚板锚具的定义和结构特点b.锚板锚具的工作原理和设计要点c.锚板锚具的应用场景和优缺点d.锚板锚具的保养与维护2.带束伸出的锚具a.带束伸出的锚具的定义和结构特点b.带束伸出的锚具的工作原理和设计要点c.带束伸出的锚具的应用场景和优缺点d.带束伸出的锚具的保养与维护3.带固定头的锚具a.带固定头的锚具的定义和结构特点b.带固定头的锚具的工作原理和设计要点c.带固定头的锚具的应用场景和优缺点d.带固定头的锚具的保养与维护4.套筒锚具a.套筒锚具的定义和结构特点b.套筒锚具的工作原理和设计要点c.套筒锚具的应用场景和优缺点d.套筒锚具的保养与维护5.其他类型的预应力锚具a.其他类型的预应力锚具的定义和结构特点b.其他类型的预应力锚具的工作原理和设计要点c.其他类型的预应力锚具的应用场景和优缺点d.其他类型的预应力锚具的保养与维护结论:预应力锚具作为预应力混凝土结构中不可或缺的组成部分,其设计和使用需要严格按照规范和要求进行。
不同类型的预应力锚具在不同的应用场景下具有各自的优缺点,在选择和设计时需要考虑结构的特点和要求。
预应力锚具的保养与维护也是保证结构安全性和使用寿命的重要方面,应定期进行检查和维修。
预应力锚索技术与设计(蒋忠信)
预应力锚索技术与设计(蒋忠信)预应力锚索技术与设计预应力锚索技术与设计是结构工程领域中的一项关键技术,它通过施加预先设定的拉力来增强混凝土结构的承载能力和耐久性。
本文将详细介绍预应力锚索技术的原理、设计方法和施工要点。
第一章:预应力锚索技术概述本章将介绍预应力锚索技术的基本概念、发展历程以及在结构工程中的应用。
首先介绍预应力锚索的定义和分类,然后回顾其发展历程,探讨其在桥梁、大型建筑和地下结构中的应用情况。
第二章:预应力锚索原理本章将详细阐述预应力锚索的工作原理。
首先介绍预应力锚索的构造和组成部分,然后讲解预应力锚索的工作过程,包括锚固、张拉和锚定等关键步骤。
最后分析预应力锚索的力学特性和受力状态,解释其增强结构承载能力的原理。
第三章:预应力锚索设计方法本章将介绍预应力锚索的设计方法和设计原则。
首先介绍预应力锚索设计的基本流程和步骤,然后详细讲解预应力锚索的设计参数和计算方法,包括拉力大小的确定、锚索数量的计算和稳定性的分析等。
此外,还将提供设计实例和注意事项供读者参考。
第四章:预应力锚索施工要点本章将介绍预应力锚索的施工要点和施工控制措施。
首先讲解预应力锚索的材料选用和质量要求,然后详细描述预应力锚索的施工过程,包括钢束预拉、锚固和锚定的操作要点。
最后,提供施工中可能遇到的问题和解决方法,确保施工质量和安全。
第五章:预应力锚索的监测与维护本章将介绍预应力锚索的监测与维护方法。
首先介绍预应力锚索的监测范围和监测方法,包括张拉力监测、变形监测和腐蚀监测等。
然后讲解预应力锚索的维护措施,包括防腐保护、定期检测和维修等,以延长锚索的使用寿命。
第六章:预应力锚索技术进展与展望本章将总结目前预应力锚索技术的应用现状并展望未来的发展方向。
首先分析国内外预应力锚索技术的发展趋势和应用领域,然后提出技术改进和创新的方向,探讨预应力锚索技术在未来的发展潜力和挑战。
附件:1. 预应力锚索设计实例图纸2. 预应力锚索材料规格书3. 预应力锚索施工工艺流程图4. 预应力锚索监测报告样本法律名词及注释:1. 工程建设法:指中华人民共和国国家工程建设法规定的法律,包括建设工程领域的法律法规、规章和其他规范性文件。
预应力锚索施工技术
预应力锚索施工技术预应力锚索施工技术1. 概述预应力锚索施工技术是一种先进的结构加固方法,通过在混凝土结构中应用张拉预应力,可以提高结构的承载能力和抗震能力。
本将详细介绍预应力锚索施工技术的原理、施工步骤以及注意事项。
2. 技术原理预应力锚索是一种通过张拉钢缆或钢筋,使其产生预应力,然后将其锚固在混凝土结构中的一种技术。
预应力锚索能够通过控制预应力的大小和分布,使结构受力更加均匀,提高结构的整体性能。
2.1 钢缆选材与预应力计算选择合适的钢缆材质和规格对预应力锚索的效果至关重要。
根据工程需要,通过预应力计算确定所需的预应力大小。
2.2 预应力锚固技术预应力锚固技术是将预应力锚索固定在混凝土结构中的关键步骤。
包括预埋固定件的安装、张拉预应力、锚具和锚固件的设置等。
3. 施工流程在进行预应力锚索施工之前,需要进行详细的施工计划和设计,确保施工过程的顺利进行。
3.1 设计与准备工作根据工程需要,制定详细的施工设计,包括预应力锚索数量、布置方式、固定点的选择等。
同时,根据施工设计制定施工方案,并采购所需材料和设备。
3.2 预应力锚索安装根据设计要求,在混凝土结构中预先埋设固定件。
将预应力锚索连接到固定件上,并进行必要的张拉和调整。
3.3 锚固和固定通过合适的锚固方法,将预应力锚索固定在混凝土结构中。
根据施工计划,逐步完成锚固作业。
4. 注意事项在进行预应力锚索施工过程中,需要注意以下几点:4.1 施工质量控制严格按照设计要求和施工规范进行施工,保证预应力锚索的质量和安全性。
4.2 材料选择和检测选择符合国家标准的优质材料,并进行必要的检测和验收。
4.3 施工现场管理合理组织施工现场,确保施工过程的安全和顺利进行。
5. 附件列表本所涉及的附件如下:- 图纸和设计文件- 施工方案和计划书- 材料和设备清单- 检测和验收报告6. 法律名词及注释本所涉及的法律名词及注释如下:- 预应力:通过施加外部力,使结构体在正常使用状态下发生的应力,以增加结构的承载能力和抗震能力。
预应力锚索(详细完整版)
预应力锚索预应力锚索是一种常用的结构工程技术,用于在混凝土构件中施加预应力力。
一、总则(1)本方案适用于预应力锚索的设计、施工和验收工作,旨在确保预应力锚索的质量和可靠性。
(2)本方案应符合国家相关标准和规范要求,如《建筑结构预应力混凝土设计规范》等。
(3)预应力锚索应由具备相应资质和经验的专业施工队伍进行。
二、设计要求(4)预应力锚索的设计应由专业结构工程师进行,包括以下要求:1.根据结构荷载和预应力设计要求,确定预应力锚索的布置、数量和位置;2.确定锚固点的混凝土配筋和尺寸;3.确定锚索的材料、规格和技术参数。
三、锚索选择与安装(5)根据设计要求,选用合适的预应力锚索系统和锚头,包括以下步骤:1.根据预应力力值和锚固长度,选择合适的锚索规格;2.选择符合标准要求的锚头和锚具;3.确保锚索的材质、强度和防腐性能符合要求。
(6)锚索的安装应按照以下步骤进行:1.清理锚固点,确保其表面无污染和损坏;2.安装锚头,确保其与混凝土牢固连接;3.将锚索通过锚头并拉紧,使其施加预应力力;4.在锚固点处灌注耐久性良好的灌浆材料,确保锚索与混凝土之间有良好的粘结。
四、施工控制(7)预应力锚索的施工应按照以下步骤进行控制:1.施工前应进行必要的试验和检测,确保材料和设备的质量;2.严格按照设计要求和施工方案进行施工,确保锚索的正确安装和预应力力的施加;3.做好记录工作,包括施工过程的检查、验收和问题处理等。
五、质量验收(8)预应力锚索的质量验收应符合以下要求:1.进行力学性能测试,包括锚索的承载能力、预应力力值等;2.检查锚固点的几何尺寸和表面质量;3.进行可靠性检测,如超声波检测、剪切试验等。
六、保养与维护(9)完成预应力锚索后,应进行保养与维护工作,包括以下内容:1.定期检查锚索及锚头的安全状况,发现问题及时修复;2.防止锚索受到腐蚀和损坏;3.定期对锚索进行松动力度的检查,及时处理松动问题。
以上是一个详细完整版的预应力锚索方案,其中包含了设计要求、锚索选择与安装、施工控制、质量验收以及保养与维护等重要步骤。
预应力锚固
10、框架凹陷
• 病害原因
土体强度较低或框架截面尺寸偏小,在锚索拉力作用 下,框架下地基承载力不足导致土体变形较大,造成框架 陷入土体。
框架被拉入松软土体中
11、框架坡面防护措施被雨水冲刷
没有采取封闭的坡面防护措施,如植草防护等
12、框架内发生局部坍塌
由于地下水、地表水的作用,或坡率较陡,原 来坡面防护措施发生局部坍塌或破坏
6、框架梁抗弯能力不足
• 病害原因
截面最大弯矩处梁的弯矩超过了抗弯能力发生弯曲破坏
框架梁受弯破坏
7、框架梁抗剪能力不足
框架梁的剪切破坏主要是由于截面砼的强度和 箍筋数量不够
8、框架梁裂缝超限
框架梁弯曲裂缝超过允许范围
9、框架悬空
• 病害原因
框架梁底部土体发生变形破坏、框架梁悬空、框 架发生下挫变形、下部锚头失去预应力
• 紧固头
紧固头是将锚索固定于外锚结构物上的锁定部分,也是施加 预应力的张拉部件. 紧固头由部分钢绞线、承压钢垫板、 锚具及夹片组成.
四、预应力锚索技术
• 预应力锚固技术的优点是: 预应力锚固技术的优点是:
①能充分发挥高强钢材、钢丝、钢绞线等材料的良好 性能; ②最大限度地利用岩土介质的内在强度和潜力,加强 自承和自稳能力; ③主动加载用以改善工程结构的应力状态,提高受加 固体的强度; ④确保工程施工的安全及岩土体的长期持续稳定,约 束其变形。
• 预应力锚索框架梁支护体系的优点
(1)预应力锚索框架是边坡病害防治的有效措施 预应力锚索框架支护体系通过打吨位的预应力锚索锚固与 边坡体内稳定的岩土体中,并通过施加预应力抵抗边坡体深 层变形和破坏。贴于坡面的钢筋砼框架对边坡体表层岩土起 框箍作用,限制表层岩土的变形和破坏。 (2)外形美观、容易绿化 预应力锚索框架梁可以选择多种外观形式,包括方格形、 菱形、人字形、拱形等,这些支护形式造型美观,并且在预 应力锚索框架内进行植被防护,可以使坡面得到绿化,遮挡 人工加固的痕迹,与周围的环境相协调。同时坡面恢复植被 后,可阻止坡面水土流失,减少大气降水的下渗,使框架始 终保持对坡面的预压应力。
预应力锚索
预应力锚索:由钻孔穿过软弱岩层或滑动面,把一端(锚杆)锚固在坚硬的岩层中(称内锚头),然后在另一个自由端(称外锚头)进行张拉,从而对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固,这种方法称预应力锚索,简称锚索,国内应用较多,如长江南岸链子崖危岩体治理和会同县中心街滑坡治理中都采用了此种锚索。
锚索结构一般由幅度锚头、锚索体和外锚头三部分共同组成。
内锚头又称锚固段或锚根,是锚索锚固在岩体内提供预应力的根基,按其结构形式分为机械式和胶结式两大类,胶结式又分为砂浆胶结和树脂胶结两类,砂浆式又分二次灌浆和一次灌浆式。
外锚头又称外锚固段,是锚索借以提供张拉吨位和锁定的部位,其种类有锚塞式、螺纹式、钢筋混凝土圆柱体锚墩式、墩头锚式和钢构架式等;锚索体,是连结内外锚头的构件,也是张拉力的承受者,通过对锚索体的张拉来提供预应力,锚索体由高强度钢筋、钢纹线或螺纹钢筋构成。
预应力锚索是一种较复杂的锚固工程,需要专门知识与经验,施工监理人员,应具有更丰富理论和经验。
在国内,一般情况下,锚索是需要施加预应力的,因此它是主动受力,多应用于已出现变形或对变形要求严格的工程部位;锚杆则一般不施加预应力(有时也会施加很小的预应力),因此它是被动受力,只有当被锚固岩土体发生一定变形时它才发挥锚固力。
此外,锚索长度一般在20-50米,锚杆则不到20米。
在国际上,锚索只是锚杆的一种类型。
预应力锚索框架梁支护结构采用对预应力锚索施加的预应力将滑动岩土体与稳定岩体紧密连结为一体,增加岩土体各层面的抗滑力,同时又通过坡面上框架梁将各个锚索有效地连成一个整体,形成一个由表及里的加固体系,进而达到防止整体边坡失稳的目的,是一种新型的抗滑结构[20]。
1. 预应力锚索框架梁支护体系作用机理预应力锚索框架梁体系中,将锚索锚固到框架上,锚固力首先作用于框架,然后通过框架传递给岩土体,从而在岩土体中产生附加应力,调整岩土体内应力环境,起到加固边坡的目的。
框架梁除表层固坡作用外,还有传力作用。
预应力锚索技术交底
预应力锚索技术交底一、工程概述在本次工程项目中,预应力锚索技术将被广泛应用于具体工程部位,以提高结构的稳定性和承载能力。
预应力锚索是一种通过对锚索施加预应力,将岩土体或结构物与稳定地层相连接,从而实现加固和支护目的的技术手段。
二、预应力锚索的组成及工作原理1、组成部分预应力锚索通常由锚头、锚索体和锚固体三部分组成。
锚头:位于锚索的外露端,用于锁定和施加预应力。
锚索体:由高强度钢绞线或钢丝束组成,是传递预应力的主要部分。
锚固体:埋置于岩土体中,通过粘结力或摩擦力将锚索的拉力传递到周围地层。
2、工作原理当对锚索施加预应力时,锚头产生的拉力通过锚索体传递到锚固体,锚固体与周围岩土体之间产生摩擦力和粘结力,从而限制岩土体的变形和位移,提高岩土体的稳定性和承载能力。
三、施工准备1、技术准备熟悉施工图纸和相关规范要求,编制施工方案和技术交底。
进行现场勘查,了解地质条件和周边环境。
2、材料准备采购符合设计要求的钢绞线、锚具、水泥、砂、石子等材料,并进行检验和试验,确保材料质量合格。
3、设备准备准备好钻孔机、压浆机、千斤顶等施工设备,并进行调试和维护,确保设备性能良好。
4、场地准备平整施工场地,清除障碍物,设置排水系统,保证施工场地的干燥和整洁。
四、施工工艺流程1、钻孔根据设计要求确定钻孔位置和角度,采用合适的钻孔设备进行钻孔。
钻孔过程中要控制好钻孔的深度、孔径和垂直度,确保钻孔质量符合要求。
2、清孔钻孔完成后,使用高压风或水将孔内的岩屑和泥土清除干净,保证孔内清洁。
3、锚索制作与安装按照设计要求制作锚索,将钢绞线进行编束、除锈和防腐处理。
将制作好的锚索缓慢放入孔内,注意避免锚索弯曲和损坏。
4、注浆采用压力注浆法向孔内注入水泥浆,注浆压力和注浆量应符合设计要求。
注浆过程中要注意观察孔口的返浆情况,确保注浆饱满。
5、锚头制作与安装待浆液强度达到设计要求后,安装锚头,对锚索进行张拉和锁定。
6、张拉与锁定使用千斤顶按照设计的张拉顺序和张拉值对锚索进行张拉,张拉至设计值后进行锁定。
锚索预应力
锚索预应力
锚索预应力是一种应用于构筑物或桥梁的一种结构技术。
它通过在构筑物中安装预先拉紧的钢索或钢筋来产生预先施加的应力,以提供对构筑物的额外支撑和稳定。
锚索预应力技术可通过以下步骤实现:
1. 确定设计要求和结构需求:根据工程设计要求和结构需要确定锚索预应力的目标和应力。
2. 钢索或钢筋制造和预应力:制造出需要的钢索或钢筋并进行预应力处理。
这通常涉及将钢索或钢筋安装在张力机上并施加预定的拉力。
3. 锚固和传递预应力:将钢索或钢筋焊接或锚固到构筑物的两个端点,并将预应力传递到结构中。
这通常实现通过混凝土浇筑,钢板约束,和锚固装置等措施。
4. 控制和调整预应力:根据结构的实际负荷和变形情况,通过适当的调整和控制锚索预应力,以确保结构的稳定性和安全性。
锚索预应力技术具有以下优点:
- 提供更大的结构稳定性和抗震能力;
- 减少结构的变形和振动;
- 增强结构的承载能力和整体性;
- 延长结构的使用寿命。
锚索预应力技术广泛应用于大型桥梁、高层建筑、水坝和其他需要额外支撑和稳定的结构中。
它可以提高结构的安全性和可靠性,并降低结构的材料使用量,从而节约成本。
常用预应力锚索的结构受力特点和适用条件
3. 拉力型无粘结锚索的特点
(1)外锚头必须长期妥善保护 (2)对围岩的变形适应能力强 (3)可根据需要随时调整锚索拉力的大小 (4)抗动载性能好。
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4. 适用环境
❖ 可用作观测锚索; ❖ 适用于大变形岩体加固; ❖ 适用于腐蚀性地层及杂散电流密集区的岩体
加固。
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四 拉力分散型预应力锚索
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5. 全长粘结预应力锚索的 适用条件
❖ (1)作为永久锚索时的要求 ❖ 第一 营造锚索表面可形成钝化膜的环境 ❖ 第二 长期使用中不得破坏钝化膜 ❖ (2)不宜采用的情况 ❖ 岩体变形较大需要随时调整锚索拉力大小时; ❖ 观测锚索; ❖ 近海地区及腐蚀性地层
在这些条件下要使用锚索,应选择无黏结锚索。
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二 压力分散型锚索
❖ 1. 压力分散型锚索产生的背景
P锚
承压板 注浆
无粘结钢绞线
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2. 压力分散型锚索的结构
❖ 工程中已应用的压力分散型锚索有两种。 ❖ 第一种,承压板式压力分散型锚索
承压板
挤压套
承压板式压力分散型锚索
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无粘结钢绞线
第二种,可拆除式压力分散型锚索
永久性压力分散型锚杆 1—锚具;2—垫座;3—钻孔,4—隔离环;5—无粘结钢绞线;6—承载体; 7—水泥浆体;;8—注浆管;9—保护罩 L1、L2、L3、L4—1、.2、3、4单元锚杆的锚固段长度;Lf—4单元锚杆的自
1.拉力分散型预应力锚索结构
拉力分散型锚索锚固段结构 2. 施工 3. 拉力分散型锚索的特点
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五 拉压复合型预应力锚索
1.拉压复合型预应力锚索结构
拉压复合型锚索锚固段结构
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【摘要】岩土锚固技术能充分利用岩土体自身的强度和自承能力保持稳定,在减轻结构自重,节约工程材料的同时,确保了施工安全、缩短工期、降低造价。
所以锚固技术可在岩土工程中取得的显著经济效益使其在岩土工程的各个领域得到了非常广泛的应用,边坡预应力锚索结构就是一种常见而有效的应用。
预应力锚索对边坡的固结作用强、工序简单、施工进度快、施工效率高、质量易控制。
本文在介绍边坡预应力锚索结构作用机理、破坏机理、破坏类型、设计优化的基础上,分析了影响预应力锚索结构锚固效果的主要因素,并对预应力锚索在岩土边坡工程治理中的应用进行了探讨。
1、边坡破坏机理及破坏类型1.1 岩质边破坏机理坡及破坏类型岩质边坡变形与破坏的首要条件,在于坡体重存在各种形式的结构面,岩体的结构特征对边坡应力场的影响主要表现为由于岩土体的不均和不连续性,使沿结构面周边出现应力集中或应力阻滞现象。
因此,它构成了岩质边坡变形与破坏的控制性条件。
岩质边坡破坏形式十分复杂,往往是几种简单的破坏形式交织在一起。
从不同的角度进行研究,有不同的分类标准和破坏类型。
如根据实际经验,可分为圆弧破坏、块状破坏、整体岩石与非连续节理破坏、平面破坏、楔形体破坏和倾倒式破坏;根据边坡破坏规模,可以分为单台阶局部边坡破坏、几个台阶大规模楔形体破坏、多台阶风化破碎岩体的破坏;根据块体的几何形状,可分为弯曲倾倒、块状倾倒和块状弯曲倾倒;根据优势面组合破坏形式,可分为岩体松动破坏、倾倒变性破坏、崩塌、楔形体破坏、平面滑动和圆弧形滑动;根据地质基础、变性破坏方式,可分为楔形体滑移破坏、圆弧形破坏、顺层面滑动破坏、溃曲破坏。
1.2 土质边坡破坏机理及破坏类型边坡的失稳破坏主要由于边坡内所受的应力超过岩土体或结构面强度,从而导致边坡结构破坏。
边坡的成坡过程,首先会引起开挖处岩土体的卸荷回弹和集中应力,另一方面开挖相当降低坡体阻滑段,并可能使坡体的薄弱面(如结构面、蠕动面)出露,降低边坡的稳定性。
所以边坡变形表现为卸荷回弹和蠕变两种方式。
土质边坡的失稳破坏形式也是十分复杂,有大量的过渡类型和混合类型,所以分类要依据避重就轻,先大后小,抓住主要的破坏模式的原则,做到先宏观判断,局部分析,才能较合理判断土质边坡的失稳破坏模式。
土质边坡根据破坏规模大小分为整理失稳和破坏面破坏两大类。
其中整体失稳根据形成形式划分为崩塌、滑坡、坍塌;坡面破坏包括坡面侵蚀、剥落。
1.3 土质边坡与岩质边坡破坏机理的区别土质边坡和岩质边坡的破坏机理有所不同,土质边坡更加强调材料的强度参数对边坡稳定性的影响,而岩质边坡结构面因素是导致大多数边坡失稳破坏的原因。
土质边坡的破坏主要受边坡土体强度及边坡形态因素控制,对于特殊土类边坡,边坡内存在风化及结构裂隙,也严重影响土质边坡的稳定性。
2、预应力锚索加固边坡的力学机理与其他非预应力加固机理不同,预应力锚索加固边坡的机理是主动加固措施。
锚固体与边坡岩土体间相互作用时,预应力锚索加固结构能主动提高边坡岩土体的强度,利用边坡的自稳能力达到加固的目的,从而有效控制边坡薄弱层的滑移。
同时锚固材料置换或挤密岩土体时能提高边坡强度,其周围高压注浆液渗入裂隙形成的网状胶结结构也能提高岩土体强度,巨大的预应力在一定程度上改善边坡岩土体物理力学性质,边坡的自稳能力得到发挥。
锚索经张拉锁定后对边坡岩土体施加巨大的锚固预应力提高了岩土体的物理力学性能,此阶段是边坡岩土体受力耦合阶段。
当预应力受地表水、地下水等因素影响而受到损失时,边坡岩土体具有向坡外方向位移的趋势或已产生微小位移,锚索受力就进入解耦阶段。
3、预应力锚索锚固力变化特征预应力锚索加固工程中,预应力锚索锁定后锚固力变化主要有三个阶段:第一阶段:锚索锁定初期,锚固力下降速度较快,此阶段的锚固力损失,主要由于锚固影响范围内表层岩土体压缩和锚索外锚段灌浆(锚索受水泥水化热的影响,锚索应力重新调整)而引起。
第二阶段:锚索锁定后一段时间,锚固力波动调整,其原因主要为岩土体及锚索内部应力调整,产生压缩、回弹的反复过程导致。
第三阶段:锚索锁定后期,主要是岩土体自身变形及受温度影响产生变形。
4、预应力锚索的设计与优化采用刚体极限平衡法对边坡进行稳定分析。
图l为采用预应力锚索加固边坡的计算简图。
设条块所受垂直荷载为W i,水平荷载为Q i,剪切面上孔隙水压力的合力为U i,第j排锚索的设计锚固力为T j。
根据整个滑体上抗滑力和滑动力对矩心O点的力矩,可得到边坡抗滑稳定安全系数为K=R∑(c i l i+N i tanφi)+R∑T j sinβjtanφj R∑W i sinαi+R∑Q i Z i−R∑T j cosβj=R∑[c i l i+(W i cosαi−Q i sinαi−U i)tanφi ]+R∑T j sinβjtanφjR∑W i sinαi+R∑Q i Z i−R∑T j cosβj。
式中:K为边坡的抗滑稳定安全系数;αi为底滑面与水平面的夹角;βi为锚索与底滑面的夹角;c i,φi为底滑面的凝聚力和内摩擦角;其余符号的意义见图1锚索的锚固力T可分解为平行于滑面向上的切向分力T cosβ和垂直于滑面的法向分力T sinβtanφ。
从式(1)可以看出:预应力锚索既增加了边坡的抗滑力(矩),又减小了边坡的下滑力(矩)。
锚索由外锚段、张拉段(自由段)和内锚段3部分组成。
对于一定吨位的锚索,外锚段长(1)度和内锚段长度基本上为定值,锚索的总长度主要由张拉段的长度决定。
从经济的角度考虑,锚索的总长度越短,工程造价越低。
对于岩质边坡,岩体通常被各类软弱结构面切割,这些结构面可能构成滑坡的底滑面。
当采用锚索加固措施时,锚索只有穿过底滑面,该锚索才对抑制沿该滑面的滑动有贡献。
假定滑面固定,且为单一倾角,下面讨论2种极端情况:①将锚索垂直于滑面布置,即β=90°,则锚固力的切向分力T cos β=0,锚索的作用完全依赖于锚固力的法向分力T sin βtan φ作用在岩体上的摩擦力形成的抗滑力,此时锚索的总长度最短,但由于切向抗滑力为0,因此抗滑效果不是最优;②将锚索平行于滑面布置,即β=0°,则锚固力的法向分力T sin βtan φ=0,锚索的作用完全依赖于锚固力的切向分力T cos β形成的抗滑力,此时锚索的总长度不是最优。
且实施上也不可行。
那么,介于上述2种极端情况之间,应存在一最优状态。
设锚索的水平倾角为θ,工程上通常把θ称为锚固角,在获得相同抗滑效果的前提下,使锚索长度最短的锚固角即为最优锚固角。
如图2所示,假设锚索产生的抗滑力与张拉段长度之比为n ,即n =T cos β+T sin βtan φL ,(2)而 L =h sin β , 所以,有n =T h (12sin 2β+sin 2βtan φ) 。
(3)式中:L 为锚索张拉段的长度;h 为锚索孔口位置至滑面的垂直距离。
令∂n∂β=0,得到β=45°+φ2 。
(4) 又因∂2n∂β2,所以,当β=45°+φ2 时,n 取最大值。
此时θ=45°+φ2−α 。
(5)式中θ为最优锚固角。
锚索优化的实现图3为寻求最优锚固角、调整锚索长度以实现锚索优化设计的流程图。
基本流程如下:(1)根据边坡的岩性、地质构造、可能的破坏模式及底滑面位置,初步确定锚索布置区域、锚索吨位、锚索长度及锚固角等。
(2)固定锚索长度,调整锚固角的大小,比较各锚固角下的安全系数,并结合工程实际及施工要求,得到最优锚固角。
(3)在最优锚固角下,调整锚索的长度,使得锚索布置在满足安全性要求的前提下,锚索总长度最短。
5、预应力锚索锚固力影响因素5.1 地质条件的影响岩体蠕变是引起预应力损失的主要原因之一,不同的岩体类型造成的预应力损失不同,如坚硬完整的岩体,结构面分布少,由结构面引起的蠕变小,岩体本身的蠕变也小。
膨胀性地层的边坡锚索工程,若边坡表面未做封闭或封闭不佳,常常会因膨胀性地层长期的湿胀干缩作用,使边坡表层岩土体碎裂剥落,外锚结构物基础被逐渐掏空,锚头松动,造成锚固失效。
溶洞、断层、节理裂隙等地质构造也会造成预应力锚索锚固效果降低甚至失效。
另外,在勘察资料准确的情况下,设置于断层破碎带和节理裂隙部位的锚索,若断层活动,预应力锚索将会受到破坏甚至失效。
5.2 预应力损失的影响工程施工过程和施工质量的好坏也影响着边坡预应力锚索结构是否失效破坏。
若不按设计要求进行超张拉和补偿张拉,或注浆不密实,以及其他非正常情况造成的预应力损失过大,则会造成锚固边坡变形增大。
另外,锚孔偏斜率能引起锚索预应力损失,如孔斜率为2%时,3000kN 级锚索预应力沿程损失可达9.7%。
预应力减小与锚索吨位也有一定关系,如一般3000kN 级锚索,损失值为33.7~48.8kN;1000kN 级锚索,损失值为15.6~27.6kN。
岩体的裂隙率同样影响着预应力,岩体裂隙不发育对锚固预应力的影响较小,而岩体裂隙发育会让灌浆充填了岩体裂隙,使岩体结构产生相对膨胀变形,从而预应力增加。
为减少锚索锁定后锚索预应力下降过大,工程实践中可采取二次张拉的办法来增加有效锚固力,较之于没有二次张拉的锚索预应力,采用二次张拉后锚索的预应力提升大。
因此在软岩边坡中采用预应力锚索加固时可以采取二次张拉提高锚索预应力。
5.3 长期震动与特殊变形的影响长期震动影响着预应力锚索的锚固能力。
超越设防烈度的地震带来的超载破坏会破坏预应力锚索结构,导致预应力锚索结构失效。
其他长期的震动如车辆运行的长期震动、边坡附近其他大型震动设备均有不同程度的影响。
车辆运行的长期震动对设置于下边坡上部的预应力锚索也会造成预应力锚索的渐进破坏甚至失效,因而边坡上部的锚索规定有最小的上覆岩土层厚度。
边坡附近其他大型震动设备则会降低锚索锚固能力。
5.4 锚固时机边坡开挖后和加锚时的时间间隔就是锚固的时机,选择合适的施锚时机对锚固效果起了很大作用。
加锚应随着边坡工程自上而下的分步开挖过程边挖边锚,边挖边锚过程中改变了岩体原有的应力状态,产生临空面也让岩体产生卸荷松动,不稳定岩体就有可能产生滑动,此时所需的锚固力必须克服岩体滑动时的滑动能,锚固力便增加,因此,把握好锚固时机的重要性就显而易见。
5.5 降雨的影响降雨使得岩体中的裂隙在渗水填充后产生湿胀,钢索拉伸,锚固预应力增加。
但降雨过程存在滞后性,因此对预应力的影响也存在滞后现象,增加的锚固力是暂时的,其原因是裂隙水会慢慢消散,增加的锚固力也就随之慢慢消失。
5.6 温度对锚索锚固力的影响自然环境温度的变化使岩体温度发生变化,进而影响锚固预应力的变化。
总体上,大多数锚固力与温度之间有着良好的相关性,变化趋势较一致。
夏季温度升高使预应力增加,冬季降温则使预应力减小。