预应力锚固

预应力锚索拉断地梁下滑 框架整体下滑
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。
三、预应力锚索的构成
• 锚固段
锚固段是锚索伸入滑动面以下稳定岩土体内的部分,通过锚 固体周围地层的抗剪强度承受锚索所传递的拉力. 锚固段 通过灌浆使锚索与孔壁结成整体,而使孔周稳固岩土体成 为承受预应力的载体.
• 自由段
自由段是传力部分,是锚索穿过被加固岩土体的段落,其下 为锚固段,上端为紧固头.
（3）由于受各种条件的限制，山地住宅边坡 的勘察条件极其困难，尤其是山地住宅边坡众多， 很难把每个边坡工程地质条件勘察清楚，设计依 据的不准确或不充分会造成设计的失误或不完善， 需要动态设计。 在预应力锚索施工过程中，通过钻孔情况，可 以发现边坡体的稳定岩层发育深度和底层的发育 规律。根据新的地质资料重新进行设计，预应力 锚索框架可通过增减锚索的数量和锚固深度，调 整锚固力的大小，使设计变得更加简单易行。
二、预应力锚索的类型
• 按照外锚头的结构形式
OVM锚、QM锚、XM锚、弗氏锚
• 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
• 按锚固施工方法
拉力、压力、拉压力分散型、剪力型
注浆型、胀壳式、扩孔型、综合型
（目前广泛采用的锚索类型为注浆拉力型及注浆压力分散型锚索）
六、预应力锚索框架梁的病害
1、病害类型
根据预应力锚索框架缺损病害发生部位的不同，可以分 为预应力锚索缺损、框架缺损、边坡地基缺损及坡面防护 措施缺损四种。
2、钢绞线缺损
钢绞线断裂
• 病害原因
①施工原因：施工原因导致各股钢绞线受力不均匀；预应 力锚索自由段防腐措施不完善造成钢绞线锈蚀；预应力锚 索锚固段杆体不居中、注浆质量差、浆体开裂等引起钢绞 线锈蚀。 ②设计原因：锚索拉力超过设计锚固力；预应力锚索框架 用于以沉降为主的错落式边坡病害的治理。
3、锚固端锚固力不足
• 破坏方式
①预应力锚索注浆体与岩土层面破坏 ②岩土体剪切破坏
锚固体被拉出
岩土体剪切 破坏
• 病害原因
①锚固力不足的原因是锚固段承载板处灌浆不密实或有空 洞，灌浆体的抗压强度不足或其它原因引起 ②预应力锚索注浆体与岩土界面破坏可能是施工时注浆质 量等缺损导致，也可能是设计不当造成，如实际的锚固力 小于设计锚固力。对于锚固段岩土体剪切破坏，大多是设 计不当造成。
• 预应力锚索的适用条件及主要问题
1.预应力锚索的适用条件 预应力锚索的适用条件
技术上，预应力锚索可用于加固一般岩土质的边坡、 滑坡和危岩，包括土质滑坡。 但在以下条件时, 其应用和功效受到限制： （1）当滑动面较陡时, 尤其对陡倾的危岩。 （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。
预应力锚索边坡加固
概述 一． 预应力锚索
锚索是通过外端固定于坡面，另一端锚固在 滑动面以内的稳定岩体中穿过边坡滑动面的 预应力钢绞线，直接在滑面上产生抗滑阻力， 增大抗滑摩擦阻力，使结构面处于压紧状态， 以提高边坡岩体的整体性，从而从根本上改 善岩体的力学性能，有效地控制岩体的位移， 促使其稳定，达到整治顺层、滑坡及危岩、 危石的目的。
（3）锚固段设计问题。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 算锚固段的长度。但事实上，剪应力在锚固段并 非均匀分布，而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。 （4）锚索施工问题。包括松散体中跟管钻进 问题，深长锚孔钻进的纠偏问题，扩孔与二次注 浆问题，张拉与锁定工艺问题。
2. 预应力锚索的主要问题
（1）预应力衰减问题。加固松散体的锚索的预应力衰 减是有限的、可控的和可弥补的，在规范施工的条件下， 对预应力锚索的长期有效性的耽心是不必的。 （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。现最关注的是应力腐蚀，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的钢丝产生破断的 问题。由于预应力锚索面世仅数十年，作为百年大计的抗 滑工程, 尚未全程经受检验，因此目前应以加大锚索钢绞 线的安全储备、规范张拉工艺来应对。
五、预应力锚索框架梁
• 作用机理
预应力锚索支护结构采用对预应力锚索施加预应力， 将潜在的滑动岩土体与稳定岩体紧密连接为一体，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 索有效的连成一个整体，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。 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，调整岩土体应力环境起到加固 边坡的目的。
5、锚头缺损
钢垫板变形凹陷 钢垫板下砼压碎变形破坏
锚墩砼受压破碎
• 病害原因
①锚头承压板破坏 锚头下的钢垫板受局部承压变形，主要原因是垫 板厚度不足、刚度不够、套管孔径大、垫板下砼 表面凹凸不平等，大都是施工质量不合格造成。 ②锚墩破坏 a、砼垫板受力面积过小、受力过于集中 b、砼垫板没有配置钢筋或配置钢筋数量不足 c、垫墩砼养护期较短，砼强度不足，过早张拉 预应力锚索而使垫墩砼被压坏
4、预应力锚索长度不够
• 破坏方式
预应力锚索框架整体“坐船”下滑
预应力锚索框架 整体“坐船”下滑
• 病害原因
预应力锚索的锚固段没有深入到稳定岩体中或者 深入到稳定岩体的长度不足，起不到加固边坡的 作用，或者加固效果不好。这种病害除了施工时 预应力锚索的长度达不到设计长度外，大多数情 况是由于设计人员对边坡病害体的范围估计不足 或不当。