压力分散型锚索试验方法研究
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拉力分散型锚杆工作机理的试验研究肖坚赵杰伟(中兵勘察设计研究院,北京 100053)【摘要】通过拉力分散型锚杆的现场拉拔试验,表明与普通锚杆相比,该类型锚杆不仅工艺简单,又能大幅提高承载能力,可在基坑工程中广泛应用。
结合沿杆体布置的应变片测试结果,分析得出了拉力分散型锚杆受拉时的应力分布规律。
【关键词】拉力分散型锚杆;承载能力;应力分布;基坑工程;Study on Work Mechanism of Pull Dispersion-type AnchorXiao Jian Zhao Jiewei(China ordnance industry survey, design & research institute, Beijing, 100053)【Abstract】It is proved that pull dispersion-type anchor has a simple technology and can enhance the carrying capacity significantly according to the drawing test. Distributing characters of stress has been analyzed combining with the test result of strain gauge.【Keywords】pull dispersion-type anchor;carrying capacity;distribution of stress;excavation0 引言自上世纪80年代以来,为了克服普通拉力型锚杆粘结应力集中的缺点,国内外工程界都对岩土锚固技术做了大量的研究工作,开发出了具有各种优点、工程适应性良好的各种新型锚杆。
若按锚固段的受力状态分,可将现阶段使用的各类新型锚杆(索)大致分为拉力分散型和压力分散型两种,其中尤以压力分散型锚杆的研究和应用居多。
压力分散型锚索张拉工艺研究叶杜平(中铁十一局集团第四工程有限公司福建浦城 353402)摘要:压力分散型锚索因其独特的优势,现越来越广泛的被用于高速公路高边坡的防护和加固中。
压力分散型锚索施工中最重要的一环就是锚索的张拉。
本文通过浦南高速公路压力分散型锚索施工的实例对锚索的张拉施工工艺进行探讨和研究。
关键词:锚索张拉研究1 概述压力分散型锚索的施工工序主要包括:施工准备→锚孔钻造→锚筋制安→锚孔注浆→框架梁施工→锚索张拉锁定→锚孔封锚。
其中最重要的一个环节就是锚索张拉锁定。
锚索的张拉锁定工序可分为差异荷载增量和理论伸长量的计算及现场超张拉、锁定工作。
2 差异荷载增量和理论伸长量的计算2.1 计算公式简介因压力分散型锚索各单元长度长短不一,故必须先计算各单元差异伸长量和差异荷载增量,其计算公式(以三单元共六束压力分散型锚索为例)如下:差异伸长量:ΔL1-2=ΔL1-ΔL2, ΔL2-3=ΔL2-ΔL3ΔL1=(σ/E)*L1, ΔL2=(σ/E*)L2, ΔL3=(σ/E)*L3,σ=P/A差异荷载增量:ΔP1=(E*A*ΔL1-2/L1)*2ΔP2=[(E*A*ΔL2-3/L2)+ (E*A*ΔL2-3/L1)]*2其中:L1,L2,L3---分别为第一、二、三单元锚索的长度,且L1>L2>L3;ΔL1, ΔL2, ΔL3---各单元锚索在给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下的伸长量;ΔL1-2,ΔL2-3---各单元锚索在给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下的差异伸长量;σ---给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下钢绞线束应力;P---给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下单根钢绞线束荷载;A---单根钢绞线束的截面面积;E---钢绞线的弹性模量;ΔP1,ΔP2---分布差异张拉之第一、第二步级张拉荷载增量。
锚索张拉时的实际伸长值ΔL(mm)为:ΔL=ΔL1+ΔL2ΔL---锚索实际伸长值(mm)ΔL1---从初应力至最大张拉力间的实测伸长值(mm);ΔL2---初应力以下的推算伸长值(mm),可采用相邻级的伸长值。
压力分散型预应力锚索的基本试验分析XX市建设工程质量监督站[摘要]:本文介绍了压力分散型预应力锚索的施工工艺和基本试验过程,并对一工程实例进行了分析。
[关键词]:预应力锚索;压力分散型;基本试验Basic Test Analyses for the Prestressed Anchor Rope with Dispersion PressureAbstract: The paper introduces the construction technics and process of basic test for the prestressed anchor rope with dispersion Pressure, and an engineering case is analyzed farther .Key Words: prestressed anchor rope; pressure dispersion type; basic test1 前言压力分散型锚索是指预应力锚索分段锚固,在每个锚固单元末端设置承压钢板,并对称固定2~4 根钢绞线,这样就将较大的预拉力分散到多个单元并使锚固体受压。
压力分散型锚索的最大优点是通过分段承载使锚固段的受力更为合理,一方面可以克服传统型锚杆应力集中的现象,使锚固体与岩土体之间的摩阻力均匀分布,另一方面则避免锚固体受拉破坏,充分发挥水泥浆体受压性能好的特点。
与拉力型锚索(杆)相比,压力分散型锚索能提供更大的锚固力,是治理破碎高边坡的重要手段,近年来广泛应用于公路市政边坡和建筑边坡的支护设计。
在施工之前,必须选取一定数量的锚索进行基本试验,以确定锚固体和地层之间的粘结强度,并对设计承载力进行验证和调整。
由于压力分散型锚索的承载机理有别于传统的拉力型锚杆或拉力分散型锚索,其张拉工艺和试验过程也更为复杂,必须对预应力损失进行分段补偿,使试验数据更为真实、准确。
———————————————————————作者简介:柴永幸(1986-),男,河南南阳人,本科,工程师,从事工程施工管理方面的工作。
0引言路堑边坡开挖后,破坏了坡体原有的力学平衡,坡体内各点应力集中,岩土结构强度锐减,易形成大型潜在松弛面。
为抑制边坡各种变形的产生、发展、恶化进而导致破坏,保证边坡的长期稳定,需要采取措施。
近年来,压力分散型预应力锚索主要材料为钢绞线,具有防腐能力出色,服务年限较长,施工工艺成熟度高等优点,在高速公路典型开挖路段高边坡加固中,由于其锚固部位分散,结构合理,整体锚固力大,逐步取代常见钢筋型锚杆、锚索,应用于预应力张拉施工中。
但由于预应力锚索变形差异、边坡岩体受力变形(不包含锚头受力位移)和张拉系统不稳定自重不一致等不利因素的影响,在特殊工况下,部分锚索受力差异较大,整体张拉过程中,存在个别单元应力超限及钢绞线破坏,影响边坡加固效果评价。
因此,以贵州省某高速公路路堑边坡加固实施方案中的压力分散型锚索张拉力为主要研究对象,通过平行试验的方法,结合后期变形观测,主要研究了压力分散型锚索施工工艺控制要素,为同类工程施工提供借鉴。
1工程概况剑黎高速公路TJ-8标段,全长10.34km ,设计最大开挖高度为78m ,平台的宽度为2.0m ,坡比为1∶0.75-1∶1。
线路边坡为板岩地质,节理裂隙发育,边坡岩体较破碎,局部坍塌,出现斜向裂缝。
为确保公路高边坡的安全,在本工程中,设计采用压力分散型锚索对边坡加固处理,对高边坡加固时,采用压力分散型锚索,由无黏结高强低松弛钢绞线制作而成,直径为15.24mm ,强度为1860MPa ,弹性模量为1.98×105MPa 。
按照不同的规格划分,锚索可分为设计荷载为700kN 的6束锚索、设计荷载为450kN 的4束锚索两种,均为全长无粘结锚索,长度20-32m 不等。
锚孔内的注浆体强度为M40。
(图1)2锚索预应力基本原理及施工技术要点2.1张拉计算K66+980~K67+170锚索采用高强度、低松弛无粘结预应力钢绞线,其标准强度Rby=1860MPa 。