常用预应力锚索的结构受力特点和适用条件

一 全长粘结型预应力锚索 1． 全长粘结型预应力锚索的结构
二次注浆全长粘结型预应力锚索
2． 为全长粘结锚索正名
观点：没有防护,只能用于临时支护 (1) 不符合 我国40多年来应用锚索的基本事 实 (2) 不符合国际预应力协会对破坏锚索锚索的 调查结果 (3) 不符合我国的研究结果 (4) 多年前钢筋混凝土中的钢筋


锚索施工应全部选用硅酸盐水泥
4． 全长粘结预应力锚索的受力 特点
(1) 长期使用中不能调节锚索的拉力 (2) 能最大限度的调动岩体的自承能力,控 制岩体变形能力大 (3) 全长粘结锚索有受力的局部性 (4) 用其加固的结构极限承载力高 (5) 张拉时锚固段的浆体易拉裂
5． 全长粘结预应力锚索的 适用条件
P锚 承压板 注浆 无粘结钢绞线
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
无粘结钢绞线
承压板式压力分散型锚索
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 由段长度。
验
5. 压力分散型锚索不宜作为永久锚索 使用
岩土加固中永久性锚索有两种用途: 一种是观测锚索，它不能反映我们最关心的
应力最大的构件的受力状态 一种是工程加固锚索,长期工作中同一根锚索 各根钢绞线受力不等,最短的一根将首先拉断, 或者处于不等应力下工作
三 拉力型非粘结锚索

拉力型非粘结锚索的结构
τ
c)拉压复合型
L
图10 三种锚索锚固段剪应力分布
六
1.
可回收锚索
可回收锚索结构,锚索界出现三种: U型结构,组成锚索的钢绞线必需是偶數 可撤锚具型 挤压套型
1. 可回收锚索结构
a)
2. 施工 3. 受力特点
b)
可回收锚索
七Байду номын сангаас
实验阶段
均匀 压力型锚索
均匀压力型和均匀拉力形锚索仍处于研究和
3. 在地下洞室中的支护作用
围岩压力 P
A C
B
Pmin
围岩变形 u
围岩压力与围岩变形的关系
4.在高大边坡加固中的作用
需要调整锚索预应力的工程,如果安装屈服锚
索,即可省去调整锚索拉力的工序。
5. 在高地震区抗震工程的加固作用
采矿中炸药的爆炸，国防工程中炮炸弹的爆
炸，地震中的地层错动，对建筑物的破坏都 是由于它们引起了建筑物附近岩土体的运动 ， 区别仅在于震源。
3. 压力分散型锚索的优点
（1）锚固段注浆体承受压力，受力合理
（2）承压板分散布置在钻孔深度的不同部
位，锚固段注浆体体受力较均匀 （3）锚索的单孔设计承载力可以很大
4．压力分散型锚索的缺点
（1）施工时操作繁琐
（2）调整锚索的预应力不方便 （3）长期工作中锚索各根钢绞线受力不均匀 （4）不能做锚索的性能试验和极限承载力试
边坡加固中锚索选型的误区
常用预应力锚索的结构、受力特点和适用条件
刘玉堂 总参工程兵科研三所 教授级高工 中国岩土锚固工程协会 副理事长
前言
1 锚索在我国应用和发展的三个特征 （1）由单个工程的被动应用发展到主动设计 （2）锚索逐步替代锚固桩或锚固洞，应用广 泛 （3）锚索类型众多，选用失当 2 锚索的共性与特性
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。
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。
四 拉力分散型预应力锚索
1．拉力分散型预应力锚索结构
八 屈服锚索
1. 屈服锚索的受力特性

屈服锚索有两个技术指标，一是屈服力，二是屈服量
锚索拉力
伸长
屈服锚索受力特性曲线
2．在受动载作用的洞室加固中的作用
提高新建国防工程的抗力
提高既有国防工程的抗力等级; 各种矿藏的开采要用爆破，巷道和地下洞室
会遇到高地压和采矿爆破的双重影响，屈服 锚索也有广泛的应用前景。
3 全长粘结锚索的防护原理
自然状态下钢铁被氧化，表面生成氧化铁 钢铁在PH≥11的碱性环境中，钢铁氧化后将在钢铁 表面形成均匀而连续的Fe2O3薄膜，它的厚度大约 是100纳米，结晶形式是r- Fe2O3，属于尖晶石结构， 就是保护钢铁不锈蚀的钝化膜 硅酸盐水泥拌制的砼和浆液PH≥11，恰巧满足rFe2O3的生成条件；
结语
（1）对无腐蚀地层,应当选用全长粘结预应力 锚索； （2）对腐蚀性地层’大变形地层及长期观测 锚索,应选用拉力型无粘结锚索； （3）对遭受动载作用的地层岩层加固,应选用 屈服锚索(杆)； （4）对于张拉段长度不等的各种锚索不宜用 作永久锚索。
（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。

二 压力分散型锚索
1.
压力分散型锚索产生的背景
垫墩
端盖
隔离支架
束线环
对中支架
注浆体
波纹管
防护帽 油脂
垫板
永久性拉力型非粘结锚索
端盖
隔离支架
束线环
对中支架
注浆体
锚固段双层波纹管
非粘结型锚索外锚具的防护
2． 施工中要注意的问题
（1）锚固段钢绞线的清洗
（2）锚索组装 （3）隔离防护层的保护与修补 （4）锚具要选用可调整预应力的 （5）锚具的防护应用专门的防护帽
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
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
2． 施工要点
永久型分散拉压复合型锚索结构
3 特点
（1）锚固段的受力合理 （2）锚固段利用率高、 （3）拉和压两部分岩体变形要协调
τ
a)拉力型
L L
τ
b)压力型