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压力分散型锚索不宜作为永久性锚索刘玉堂袁培中白彦光（总参工 压力分散型锚索不宜作为永久性锚索 刘玉堂 袁培中 白彦光 （总参工程兵科研三所 洛阳 471023） 摘 要:压力分散型锚索是近期出现的新型锚索，2005年批准执行的《岩土锚杆（索）技术规程》又将其推 荐为永久性锚索，大大拓宽了它在工程应用中的范围，从发表的论文看不少单位还在深入研究。本文详细 阐述了压力分散型锚索产生的背景、结构和受力特点，全面分析了在岩土加固中用于永久支护时存在的问 题，明确提出，在岩土加固中压力分散型锚索既不宜作为观测锚索，也不宜作为永久性工程锚索使用。 关键词:岩土锚固 加固 锚索 1 压力分散型锚索产生的背景 在我国应用最早也最多的是二次注浆全长粘 结拉力型预应力锚索。在工程实践和实验中发 现，岩石中的拉力型锚索，在锚固段和张拉段的 交界处注浆体将被拉裂，锚索拉力较大时甚至会 碎裂一定深度；在软岩和土中的拉力型锚索，锚 固段的注浆体将被拉断，像香肠一样一段段串在 钢绞线上。无论哪种情况，锚索都在受力的关键 部位失去防护而影响使用寿命。为了克服拉力型 锚索的缺点，上世纪80年代有人提出压力型锚索 的设想。压力型锚索是通过处于孔底的承压板把 锚索的拉力转换为对注浆体的压力，注浆体受 压，不会产生拉裂破坏。由于锚索的拉力全部压 在注浆体上，注浆体的受力面积（取决于钻孔的 直径）和设计强度决定了锚索的最大设计拉力， 经济性限定了锚索钻孔的直径不可能太大，可操 作性又限定了注浆体的设计强度不可能太高，锚 索的设计拉力受到限制，这是压力型锚索的雏形 出现后多年来一直未在工程中推广的障碍。我国 锚索工作者把孔底的承压板分成若干个布置在钻 孔不同深度处，锚索的拉力分散加压于不同深度 处的注浆体上，减小了注浆体上的压强，正是这 一巧妙的构思，压力型锚索才得以在工程中应用 和推广，并定名为压力分散型锚索。 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 其结构如图1所示。组成压力型锚索的受力 筋是无粘结钢绞线，注浆体与钢绞线间由PE管隔 离，不传递剪应力，钢绞线的端头被挤压套限位 于承压板，把锚索的拉力转换为对注浆体的压 力。每个承压板上钢绞线的根数，由钻孔直径、 注浆设计强度和每根钢绞线的设计拉力确定；承 压板的间距由承压板上的设计压力、钻孔直径和 注浆体与孔壁间的抗剪强度确定；每根锚索采用 的承压板数量由锚索的设计拉力确定，在理论 上，锚索的设计拉力不受限制。这种锚索在我国 出现最早，应用也较普遍。 承压板 挤压套 无粘结钢绞线 图1 承压板式压力分散型锚索 19 第二种，可拆除式压力分散型锚索其典型结构如图2所示。它是上世纪末由日 本引进，主要用于受红线限制的基坑桩锚工程。 每根钢线从张拉端开始，绕过承载体再回到张拉 端 。 因 此 第二种，可拆除式压力分散型锚索 其典型结构如图2所示。它是上世纪末由日 本引进，主要用于受红线限制的基坑桩锚工程。 每根钢线从张拉端开始，绕过承载体再回到张拉 端 。 因 此 ， 这 种 锚 索 的 钢 绞 线 总 是 成 对 （ 偶 数）。拆除锚索时，去掉锚具，张拉1根钢绞线 的端头，即可将整根钢绞线从孔内抽出，所以， 有人把它叫做可回收锚索，也有人称为可拆芯锚 索。锚索的拉力迫使处于钻孔不同深度的承载体 压缩注浆体，《岩土锚杆（索）技术规程》特别 推荐它为“永久性压力分散型锚杆”。图2是从 规程复制过来的，属于隔离防护，隔离层只有1 层PE套管，整个锚索不设对中支架，当锚索向孔 中推送时，PE管将直接与孔壁接触，磨破的几率 是很高的。 1 9 3 4 2 5 6 7 8 6 6 6 6 5 5 5 5 8 C-C D-D B-B A-A 图2 永久性压力分散型锚杆 l—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 L 、L 、L 、L —l、2、3、4单元锚杆的锚固段长度；L —4单元锚杆的自由段长度。 1 2 3 4 f 3 压力分散型锚索的优点 压力分散型锚索有很多优点，文献[2]列出13 条，有些勉强。笔者认为，压力分散型锚索主要 有以下优点： （1）锚固段注浆体受力合理 无论是水泥砂浆或者水泥浆，硬化后都属于 脆性材料，抗压强度高，抗拉强度低。压力分散 型锚索锚固段注浆体受压剪作用，由于不受拉 力，不会产生拉裂破坏，由于受压，不仅充分利 用了注浆体的强度特点，而且注浆体受压时受孔 壁侧限的限制抗压强度还可以提高。 （2）锚固段注浆体受力均匀 由于锚索的拉力分散加压于处于钻孔不同深 度处的注浆体上，减小了注浆体的压应力集中， 既避免了注浆体压碎的危