预应力锚杆综述

聚力取50kPa ，内摩擦角取18°。岩体与锚固体(M30砂浆)粘结
强度特征值:中风化泥岩取150 kPa，中风化砂岩取300 kPa。 由于边坡开挖后，边坡顶部居民楼位于其破裂角影响范围内，
为保护边坡开挖后楼房基础不受影响，需控制边坡变形，拟 采用预应力锚杆挡墙对该边坡进行支护。 1）锚杆档墙计算与设计 1)侧向土压力计算
预应力锚杆的应用
第五组
预应力锚杆介绍
预应力锚杆是指设置于钻孔内、端部伸入稳定土层中的钢
筋(或锚索)与孔内注浆体组成的受拉杆体，将钢筋(或锚索)的
另一端固定于岩土体或支挡结构表面，对锚杆施加一定的预拉
力，利用锚杆的回弹力压紧可能滑动的岩土体或支挡结构，以 增大滑面上的抗剪强度，从而达到提高岩土体或支挡结构稳定 性的目的。锚杆挡墙施工所需钻孔径小，不用大型机械，结构 轻巧，可靠度高，施工机具轻便简单、灵活，所需工作面小，
3）锚杆挡墙设计
锚杆间距2.0 mx2.5 m，人射角为150，肋柱尺寸
0.4 m x0.6 m ，沿道路走向间距 2.0 m, 挡板厚 0.3m, 锚杆采用预应力中空注浆锚杆，锚人假想 破裂面后稳定基岩内 6. 0 m 。锚杆挡墙布置见
图1。
图 一 锚 杆 挡 墙 布 置
4）锚杆档墙施工要求
（1）预应力中空注浆锚杆采用厂家配套产品，灌浆压
预应力锚杆施工过程
预应力锚杆的施工机理
预应力锚杆加固高边坡的本质是充分利用具有较大刚度 和强度材料的力学特性来加强、加固软弱破碎的岩体和土体， 充分发挥岩土体的自稳能力，达到稳定边坡的目的。由于锚 杆和岩体的共同作用，大大地改善了边坡岩体的稳定条件。
其作用主要表现 : 首先，由于预应力锚固力的作用，实现了
实例分析与计算
工程简介
在修建重庆某道路时需对现有边坡进行切坡开挖，根据地 质勘探报告，该段边坡为岩土质边坡长约55 m，高约20 m，边 嫉上部土层厚为0.8 m-2.0m，下部岩体主要由泥岩组成，天然 重度为 γ = 24.81kN/m³。根据GB50330——2002建筑边坡工程 技术该段边坡安全等级为一级，边坡岩体类型属Ⅲ类。泥岩岩 体等效内摩擦角标准值取 52 °，破裂角取 63. 49 °。结构面粘
基本采用机械化作业，工艺简便。
预应力锚杆适用范围
1)在高边坡或隧洞洞口明挖中采用将可增加边坡稳定，从
而减少开挖量，也为提前进洞创造条件; 2)可在水库正常运行条件下用于混凝土坝体或坝基加固; 3)用于修补混凝土裂缝或缺陷，可将集中荷载分散到较大
范围内;
4)加固洞室，改善洞室的受力条件，如用于地下厂房的高 边墙支护等。
力为0.4MPa -0.6MPa ，确保浆体灌注密实。水泥浆与 岩层间的极限粘结力标准值不小于 0. 5 MPa ，采用两 次灌浆张拉锚定工艺。锚杆张拉应在锚固体强度大于 20 MPa并达到设计强度的80%后进行，张拉力为150 kN。
待张拉完成之后再进行自由段的灌浆。
（2)施工前应熟悉边坡地质环境资料，掌握源自文库程地质和水文
地质特点，了解影响边坡稳定的主要地质特征和边坡破坏模
式，精心作好施工组织设计。熟悉边坡周边建(构)筑物的分 布和特点，了解坡顶构筑物基础和结构情况，必要时采取预 加固措施，施工期间应注意组织好环境排水，并采取可靠的 施工保护措施。坡顶必须设置截水沟，采取施工措施水流下
渗和冲刷，以保证坡体稳定和施工安全。
（3)对土石方开挖后不稳定或欠稳定的边坡，应根据边坡的
地质特征和可能发生的破坏等情况，施工单位应采取自上而
下、分开挖、分层防护、分段跳槽、及时支护的逆作法施工。
预应力锚杆的优点
(1)保证围岩与锚杆构件共同作用，避免围岩与锚杆被“各
个击破”，从而提高加固体的抗拉、抗弯与抗剪能力; （2)防止围岩过早的出现裂缝和滑移，避免围岩迅速弱化， 从而保证巷道长期处于良好状态，保证巷道长期稳定性; (3)提高了围岩加固体的刚度，减小了巷道围岩的位移量， 从而提高了巷道断面利用率，避免人为地加大开挖断面的预 留量。
其中， E ak 为主动岩石压力合力标准值， kN/m;K a 为土压 力系数;H为挡土墙高度,m; γ 为土体重度，kN /m³。
2)侧向岩石压力的确定
边坡侧向岩石压力分别以岩石等效内摩擦角按侧向土压力
方法计算和以外倾结构面的参数按建筑边坡工程技术规范公 式6.3.2中的方法计算，取两种结果的较大值。 经过计算，侧向岩石压力:Eak=451.09kN,侧向岩石压力E a 的 修正系数为1.35。Ea'=1.35Eak=608.97kN。
边坡岩体结构条件的转化或改造；其次，锚杆的锚固力直接 改变了滑动面上的应力状态及滑动稳定条件，一方面预应力
锚固力为滑动面提供了抗滑力 ; 另一方面锚杆本身的强度还
可以提供一部分抗滑动力，这些都使被锚固的潜在滑动体的 稳定性提高。该技术与传统的抗滑桩、挡土墙等支挡结构相 比，通过加固岩土体自身，改善岩土体的力学性能，变被动 支挡为主动加固，具有施工速度快，防护效果好等优点。
锚杆的布置与安设
(1) 锚杆上覆地层厚度应不小于 4.0m ，以避开坡顶荷载
的影响 ( 如车辆 ) ，也避免由于采用高压注浆使上覆土层隆 起。 (2)锚杆水平与垂直间距宜大于1.5m ，以避免应力集中， 以免群锚效应发生而降低锚固力。 (3)锚杆的安设角度，需要考虑邻近状况、锚固地层位置 和施工方法。一般锚杆的俯角不小于 15 o ，不大于45 o 。实际 工程中应根据锚固地层的位置选择合适的安设角度。