预应力锚索技术与设计（蒋忠信).ppt

在增加锚固段长度己无效时，增大砂浆体与孔壁间的结合力有以下两种途径： （1）扩大锚固段孔径，以增大孔壁面积，同时有支承作用。扩孔后锚固段的锚固力P为： P = πDLτ+ 0.25π(D2-d2)βτ （13） （2）二次高压劈裂灌浆，以形成更粗的砂浆体，并因浆液扩渗而提高土体强度，从而显著提高锚固力。 （六）锚索结构和孔径的确定 1、钢绞线根数 根据单根锚索要求承受的锚固力和钢绞线的最小破断载荷，加一定的安全系数来确定锚索的钢绞线根数。 一般采用的美国标准ASTM A416-94钢绞线，用7丝拧成，φ15.24mm，截面面积140mm2，张拉强度1860N/mm2，最小破断载荷260.7kN。500kN锚索用4根钢绞线组成，750kN锚索用6根钢绞线组成，超张拉25%时安全系数K为1.6。研究现有规范认为K取1.50已足够。 2、锚索体结构 对拉力型锚索，钢绞线呈同心状环列，中心全长插灌浆管。锚固段用扩张环和定位片束张呈藕节状；自由段各根钢绞线防锈防腐后，分别套上塑料管，再用箍环紧束成索；塑料管末端用胶带扎成止浆塞。 3、锚孔直径 锚孔直径据索体直径，并考虑砂浆体的空间来确定。4-8根钢绞线的锚索，锚孔孔径一般设计为90~115mm；9-15根钢绞线的大吨位锚索，锚孔孔径一般设计为115~135mm。据成孔机具，一般设计为110mm。 （七）锚索吨位、间距和排数的确定 1、锚索吨位 当失稳坡面较大时，宜尽量采用小吨位锚索来加固。虽然小吨位锚索比大吨位锚索的根数要多，因而造孔费用略高，但增大了加固面积，可减少未加固区滑体的残余变形，效果更好。 考虑到索体的构造，小吨位锚索的钢绞线最少要3-4根。一般采用4根钢绞线的500kN锚索及6根钢绞线的750kN锚索。 2、锚索间距 治理滑坡的锚索为群锚，一般呈矩形排列，纵向成排，竖向成列。考虑群锚效应，锚索之间的间距应不小于锚体直径的5倍及1.5m，据经验一般取3～6m。 3. 抗滑锚索为群锚, 设计中要考虑群锚效应 松散体的结构强度低，当锚索间距过小时，可能产生相互影响，降低锚固能力，同时不同部位的锚索受力也有差异，因此有锚索间距要大于5倍孔径的经验。 另一方面，锚索间距又不宜过大，否则锚索之间会出现明显的应力跌落区，达不到对坡体整体锚固的效果。加固松散介质的预应力锚索的间距，以3~6m为宜。 群锚中不同位置的锚索, 其受力可有区别。其中以角锚受力最大，边锚次之，中心锚最小；同时，最下一排锚索受力最大。 4、锚索排数 根据设计总锚固力和单根锚索所能承受的锚固力确定锚索的排数。锚索排数一般由主轴断面向两侧递减，但要构成群锚，不宜少于2排。 当锚索排数较多时，可分组（每组数排）布于滑面不同部位, 使加固均匀化。 （八）垫墩、锚具、封锚、连梁 1、垫墩 松散滑体有一定承载力，当坡面较缓，无局部崩坍失稳现象时，锚索抑制体可不采用会增加费用、施工复杂的格梁，而采用单点锚的垫墩，有的工点加有地梁。 垫墩可方块形或翻斗形，底面尺寸根据预应力张拉值和锚墩处土体允许承载力来确定，按厚板状结构确定垫墩厚度。对土体, 500kN锚索可设计为1.5m×1.5m×0.5m，750kN锚索为2.0m×2.0m×0.6m。垫墩材料设计为C25钢筋混凝土，布筋只按构造筋考虑。 2、锚具 采用与钢绞线根数相同的锚具。500kN、750kN级锚索采用OVM型4孔、6孔锚具，夹片回缩值为6mm。 锚具与垫墩之间设正方形钢垫板，尺寸可为25cm×2cm×2cm，500kN锚索设1块，750kN锚索叠2块。 3、封锚与地梁 经超张拉并锁定后，用C15混凝土封住锚头，以防锈蚀与破坏。有的工点在最下1排锚索设钢筋混凝土地梁，约束坡脚。 三 预应力锚索的施工工艺要点 锚杆锚固工艺流程：施工准备→拉拔试验→钻孔→锚索制作安装→注浆→张拉→锁定→封锚。 1.施工准备 搭设脚于架后，根据设计图定出孔位，一般要求水平方向孔距误差不应大于50mm，垂直方向孔距误差不大于100mm。 2.拉拔试验 正式施工前先施工试验锚索，进行拉拔试验，试验至破坏为止；反聩试验结果，以复核锚固段的设计。 3、造锚孔 造锚孔的主要要求是保证孔深、孔径和孔的倾角。釆用专门的锚固钻机施工。钻进一般用风动凿岩钻机，无水风钻。需配备大型空压机，动力