压力分散型预应力锚索基本试验分析
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第 １ ３卷 第 ６ 期
２０１ ３生
中 国
水
运
Ｖｏ１ ． １ ３ Ｊ ｕｎ ｅ
Ｎ ｏ．６ ２Ｏ１ ３
６月
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｗａ ｔ ｅｒ Ｔｒ ａｎ ｓｐ ｏｒ ｔ
压 力分散型预应 力锚 索基本试验分析
王 恒 宾 ，汤晨 ，张 玉 兰
（ １中交上海航道勘察设计研 究院有 限公 司，上海 ２ ０ ０ １ ２ ０ ；２上海市浦东新 区河道管理署 ，上海 ２ ０ １ ３ ０ ０）
摘 要 ：锚 索 基 本 试 验 用 于 验 证 锚 索 设 计 时 所采 用 的 锚 索 参 数 是 否 合 理 ，为 锚 索 动 态 设 计 提 供 依 据 。试 验 采 用 差 异
分 步 张 拉 法 对 锚 索 进 行 分 级 加 荷 差 异 张 拉 。最 大 试 验 荷 载 达 到 锚 索 极 限承 载 力 的 ０ ． ８倍 时 ，锚 索 没 有 发 生破 坏 ，锚 索 弹 塑 性 位 移 均 满 足 设 计 要 求 。基 本 试 验 结 果 验 证 了锚 索 设 计 参 数 与 锚 索 施 工 工 艺 的合 理 性 。 关键 词 ：压 力 分 散型 ；预 应 力 锚 索 ；基 本 试 验 ；边 坡 ；差 异 分 步 张 拉
增 量 Ａ ‘ （ ％） 第 日循环 第 五循 环 第 六循环
观测 时 间 （ ａｉ ｒ ｎ）
震设计烈度为Ⅶ度 ，设计基本地震加速度为 ０ ． １ ｇ ，开山边坡设 分级台阶，台阶每级高度不大于 ｌ Ｏ ｅ， ｒ 边坡坡度根据不 同地形
地 质 和 加 固情 况分 别 采 用不 同的 坡率 型 式 。 ２ ． 设 计 参 数
中图分 类号 ：Ｔ Ｕ ７ ５ ７
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ ０ ６ — ７ ９ ７ ３（ ２ ０ １ ３ ）０ ６ － ０ ３ ２ ７ — ０ ２
１ ． 锚 索 承 栽 力
压力 分 散 型锚 索 是在 同一 钻 孔 中 安装 几 个 单元 锚 索 ，每个 单 元锚 索 都 有各 自的锚索 体 、 自 由长度 和 锚 固长 度 ，而 且锚 固 段承 受 的 荷 载也 可 通 过各 自的张 拉千 斤 顶 施 加 ，在 完 成预 张 拉 后再 通 过 整体 张 拉 使 各 单元 锚 索承 受相 同的 荷载 。该锚 固法 能
５
一
一 ３ ０ ３ ０ ３ （ ） ３ Hale Waihona Puke Baidu ３ （ ）
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、
试 验 准 备
一 一 ４ ０ ５ Ｉ 】 ６ ０ ６ （ １
５
１ ． 工 程 概 况
浙江舟 山鼠浪湖开 山边坡工程位于舟 山市 鼠浪湖岛，是 鼠
浪 湖 矿 石 中转 码 头 的重 要 组成 部 分 。边 坡 类型 为 Ⅲ类 ，边 坡 抗
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３ （ ） ４ （ ｝ ５ ０ ６ （ ） ７ ０ ８ （ ）
１ ０
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一 一 ４ （ ） ５ （ １ ６ ０ ６ ０
２ ５ ｍ ，其 中 自由段 １ ３ ｍ、 锚 固段 ４ ｍ Ｘ３ ＝ １ ２ ｍ。
试 验 锚 索 单 根 钢 绞 线 抗 拉 强 度 标 准 值 １ ， ８ ６ ０ ． ０ ０ ＭＰ ａ ，钢 绞线 根 数 ｚ ｚ ＝ ６，钢 绞 线 有 效 面 积 Ａ ＝ １ ３ ９ ｍ ｍ 。根据 规范 要 求 ，最大 试验 荷 载不 宜超 过 杆体 极 限 承载 力 的 ０ ． ８ 倍， 锚 索体极 限承 载力 故最 大 试验 荷载 取值 为 １ ， ２ ４ ０ ． ９ ９ ｋ Ｎ。
差异 ，从而导致受力不均 ，因此需进行补偿张拉 ，消除各单
元 锚 索 长 度 不 等 造 成 的差 异 ，各 单 元 锚 索 差 异 伸 长 量 和 差 异 荷载增量计算结果见表 ２ 。
表 ２ 锚 索差 异伸 长 量 和差 异荷 载计 算 表
钢绞线为直径 １ ５ ． ２ ４ ｍｍ、强度 １ ， ８ ６ ０ ． ０ ０ ＭＰ ａ的高强度低松 弛无粘 结钢绞线。锚索 由三个单元锚索组成 ，每个单元锚索分 别 由 ２根无粘结钢绞线内锚于钢质承载体组成 。试验锚索总长
２ ． 试验 循 环 荷 载
有效 的将荷载分散传递给钻孔 内若干处于不同位置 的锚 固段 ，
不会 发 生 严 重 的应 力 集 中 ，可 以避 免 粘 结 效应 逐 步 弱化 或脱 开
ｔ ｋ － 一 １ ， ５ ５ １ ． ２ ４ ｋ Ｎ，
的现象 ，因而能有效的调用天然的地层强度 ，在很大程 度上提 高锚索的承载力 。
锚 索基 本 试 验 是锚 索 性 能 的全 面 试 验 ， 目的是 确 定锚 索 的
基本试验共进行６次循环加卸载。 加荷等级和观测时问见表 １ 。
表 １ 锚 索 加 荷 等 级 和 观 测 时 间
初 始荷 载
第 一循 环 第＝ 循 环 加荷 第 三循环
极 限承载力和锚索参数的合理 性， 为锚索设计、施工提供依据 。
索 整 体 张 拉 ，在 相 等 荷 载 作 用 下 势 必 造 成 各 对 钢 绞 线 伸 长量
台以 上 坡面 设计 为 压 力分 散 型 预应 力 锚 索 ， 边坡坡度 ｌ ：１ ． ２ ５ ， 锚 索倾 角 ３ ０ 。， 设计拉力 ６ ０ ０ ｋ Ｎ。 锚 索 体 由 ６根 钢 绞 线组 成 ，
３ ＃ 边 坡 Ｖｌ ０ ￣ Ｖｌ ０ ” 断面 及 Ｖ１ １ 一 Ｖ１ １ ”断面＋ １ ３ ． ７ ｍ 平
３ ． 差 异 伸 长 量 和 差异 荷 载 增 量
由于 压 力 分 散 型 锚 索 各 对 钢 绞 线 分 别 固定 在 不 同位 置 的
钢 质承载体上 ，各锚索 单元 自由段长度不等 ，如果直接对锚
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Ｎ ｏ．６ ２Ｏ１ ３
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Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｗａ ｔ ｅｒ Ｔｒ ａｎ ｓｐ ｏｒ ｔ
压 力分散型预应 力锚 索基本试验分析
王 恒 宾 ，汤晨 ，张 玉 兰
（ １中交上海航道勘察设计研 究院有 限公 司，上海 ２ ０ ０ １ ２ ０ ；２上海市浦东新 区河道管理署 ，上海 ２ ０ １ ３ ０ ０）
摘 要 ：锚 索 基 本 试 验 用 于 验 证 锚 索 设 计 时 所采 用 的 锚 索 参 数 是 否 合 理 ，为 锚 索 动 态 设 计 提 供 依 据 。试 验 采 用 差 异
分 步 张 拉 法 对 锚 索 进 行 分 级 加 荷 差 异 张 拉 。最 大 试 验 荷 载 达 到 锚 索 极 限承 载 力 的 ０ ． ８倍 时 ，锚 索 没 有 发 生破 坏 ，锚 索 弹 塑 性 位 移 均 满 足 设 计 要 求 。基 本 试 验 结 果 验 证 了锚 索 设 计 参 数 与 锚 索 施 工 工 艺 的合 理 性 。 关键 词 ：压 力 分 散型 ；预 应 力 锚 索 ；基 本 试 验 ；边 坡 ；差 异 分 步 张 拉
增 量 Ａ ‘ （ ％） 第 日循环 第 五循 环 第 六循环
观测 时 间 （ ａｉ ｒ ｎ）
震设计烈度为Ⅶ度 ，设计基本地震加速度为 ０ ． １ ｇ ，开山边坡设 分级台阶，台阶每级高度不大于 ｌ Ｏ ｅ， ｒ 边坡坡度根据不 同地形
地 质 和 加 固情 况分 别 采 用不 同的 坡率 型 式 。 ２ ． 设 计 参 数
中图分 类号 ：Ｔ Ｕ ７ ５ ７
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ ０ ６ — ７ ９ ７ ３（ ２ ０ １ ３ ）０ ６ － ０ ３ ２ ７ — ０ ２
１ ． 锚 索 承 栽 力
压力 分 散 型锚 索 是在 同一 钻 孔 中 安装 几 个 单元 锚 索 ，每个 单 元锚 索 都 有各 自的锚索 体 、 自 由长度 和 锚 固长 度 ，而 且锚 固 段承 受 的 荷 载也 可 通 过各 自的张 拉千 斤 顶 施 加 ，在 完 成预 张 拉 后再 通 过 整体 张 拉 使 各 单元 锚 索承 受相 同的 荷载 。该锚 固法 能
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１ ． 工 程 概 况
浙江舟 山鼠浪湖开 山边坡工程位于舟 山市 鼠浪湖岛，是 鼠
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１ ０
一
一 一 ４ （ ） ５ （ １ ６ ０ ６ ０
２ ５ ｍ ，其 中 自由段 １ ３ ｍ、 锚 固段 ４ ｍ Ｘ３ ＝ １ ２ ｍ。
试 验 锚 索 单 根 钢 绞 线 抗 拉 强 度 标 准 值 １ ， ８ ６ ０ ． ０ ０ ＭＰ ａ ，钢 绞线 根 数 ｚ ｚ ＝ ６，钢 绞 线 有 效 面 积 Ａ ＝ １ ３ ９ ｍ ｍ 。根据 规范 要 求 ，最大 试验 荷 载不 宜超 过 杆体 极 限 承载 力 的 ０ ． ８ 倍， 锚 索体极 限承 载力 故最 大 试验 荷载 取值 为 １ ， ２ ４ ０ ． ９ ９ ｋ Ｎ。
差异 ，从而导致受力不均 ，因此需进行补偿张拉 ，消除各单
元 锚 索 长 度 不 等 造 成 的差 异 ，各 单 元 锚 索 差 异 伸 长 量 和 差 异 荷载增量计算结果见表 ２ 。
表 ２ 锚 索差 异伸 长 量 和差 异荷 载计 算 表
钢绞线为直径 １ ５ ． ２ ４ ｍｍ、强度 １ ， ８ ６ ０ ． ０ ０ ＭＰ ａ的高强度低松 弛无粘 结钢绞线。锚索 由三个单元锚索组成 ，每个单元锚索分 别 由 ２根无粘结钢绞线内锚于钢质承载体组成 。试验锚索总长
２ ． 试验 循 环 荷 载
有效 的将荷载分散传递给钻孔 内若干处于不同位置 的锚 固段 ，
不会 发 生 严 重 的应 力 集 中 ，可 以避 免 粘 结 效应 逐 步 弱化 或脱 开
ｔ ｋ － 一 １ ， ５ ５ １ ． ２ ４ ｋ Ｎ，
的现象 ，因而能有效的调用天然的地层强度 ，在很大程 度上提 高锚索的承载力 。
锚 索基 本 试 验 是锚 索 性 能 的全 面 试 验 ， 目的是 确 定锚 索 的
基本试验共进行６次循环加卸载。 加荷等级和观测时问见表 １ 。
表 １ 锚 索 加 荷 等 级 和 观 测 时 间
初 始荷 载
第 一循 环 第＝ 循 环 加荷 第 三循环
极 限承载力和锚索参数的合理 性， 为锚索设计、施工提供依据 。
索 整 体 张 拉 ，在 相 等 荷 载 作 用 下 势 必 造 成 各 对 钢 绞 线 伸 长量
台以 上 坡面 设计 为 压 力分 散 型 预应 力 锚 索 ， 边坡坡度 ｌ ：１ ． ２ ５ ， 锚 索倾 角 ３ ０ 。， 设计拉力 ６ ０ ０ ｋ Ｎ。 锚 索 体 由 ６根 钢 绞 线组 成 ，
３ ＃ 边 坡 Ｖｌ ０ ￣ Ｖｌ ０ ” 断面 及 Ｖ１ １ 一 Ｖ１ １ ”断面＋ １ ３ ． ７ ｍ 平
３ ． 差 异 伸 长 量 和 差异 荷 载 增 量
由于 压 力 分 散 型 锚 索 各 对 钢 绞 线 分 别 固定 在 不 同位 置 的
钢 质承载体上 ，各锚索 单元 自由段长度不等 ，如果直接对锚