常用预应力锚索的结构受力特点和适用条件

1、常用预应力锚索的结构受力特点和适用条件第1页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三前言1 锚索在我国应用和发展的三个特征（1）由单个工程的被动应用发展到主动设计 （2）锚索逐步替代锚固桩或锚固洞，应用广泛（3）锚索类型众多，选用失当 2 锚索的共性与特性第2页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三 一 全长粘结型预应力锚索 1 全长粘结型预应力锚索的结构 二次注浆全长粘结型预应力锚索第3页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三2 为全长粘结锚索正名观点：没有防护,只能用于临时支护 (1) 不符合 我国40多年来应用锚索的基本事实 (2) 不符合国际预应

2、力协会对破坏锚索锚索的 调查结果 (3) 不符合我国的研究结果 (4) 多年前钢筋混凝土中的钢筋 第4页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三3 全长粘结锚索的防护原理自然状态下钢铁被氧化，表面生成氧化铁钢铁在PH11的碱性环境中，钢铁氧化后将在钢铁表面形成均匀而连续的Fe2O3薄膜，它的厚度大约是100纳米，结晶形式是r- Fe2O3，属于尖晶石结构，就是保护钢铁不锈蚀的钝化膜硅酸盐水泥拌制的砼和浆液PH11，恰巧满足r- Fe2O3的生成条件；锚索施工应全部选用硅酸盐水泥 第5页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三4 全长粘结预应力锚索的受力 特点 (1) 长

3、期使用中不能调节锚索的拉力 (2) 能最大限度的调动岩体的自承能力,控制岩体变形能力大 (3) 全长粘结锚索有受力的局部性 (4) 用其加固的结构极限承载力高 (5) 张拉时锚固段的浆体易拉裂第6页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三第7页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三5 全长粘结预应力锚索的 适用条件（1）作为永久锚索时的要求 第一 营造锚索表面可形成钝化膜的环境 第二 长期使用中不得破坏钝化膜（2）不宜采用的情况 岩体变形较大需要随时调整锚索拉力大小时； 观测锚索； 近海地区及腐蚀性地层 在这些条件下要使用锚索，应选择无黏结锚索。第8页，共36页，20

4、22年，5月20日，6点4分，星期三二 压力分散型锚索1. 压力分散型锚索产生的背景第9页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三2. 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 承压板式压力分散型锚索第10页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三第二种，可拆除式压力分散型锚索 永久性压力分散型锚杆1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L1、L2、L3、L41、.2、3、4单元锚杆的锚固段长度；Lf4单元锚杆的自由段长度。第11页，共36页，2022年，5月20日，6点4

5、分，星期三3. 压力分散型锚索的优点（1）锚固段注浆体承受压力，受力合理（2）承压板分散布置在钻孔深度的不同部 位，锚固段注浆体体受力较均匀（3）锚索的单孔设计承载力可以很大第12页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三4压力分散型锚索的缺点（1）施工时操作繁琐（2）调整锚索的预应力不方便（3）长期工作中锚索各根钢绞线受力不均匀（4）不能做锚索的性能试验和极限承载力试 验第13页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三5. 压力分散型锚索不宜作为永久锚索使用岩土加固中永久性锚索有两种用途:一种是观测锚索，它不能反映我们最关心的应力最大的构件的受力状态一种是工程加固锚索

6、,长期工作中同一根锚索各根钢绞线受力不等,最短的一根将首先拉断,或者处于不等应力下工作第14页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三三 拉力型非粘结锚索拉力型非粘结锚索的结构 永久性拉力型非粘结锚索第15页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三锚固段双层波纹管第16页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三 非粘结型锚索外锚具的防护第17页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三2 施工中要注意的问题（1）锚固段钢绞线的清洗（2）锚索组装（3）隔离防护层的保护与修补（4）锚具要选用可调整预应力的（5）锚具的防护应用专门的防护帽第18页，共36

7、页，2022年，5月20日，6点4分，星期三3. 拉力型无粘结锚索的特点 （1）外锚头必须长期妥善保护 （2）对围岩的变形适应能力强 （3）可根据需要随时调整锚索拉力的大小 （4）抗动载性能好。第19页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三4. 适用环境可用作观测锚索；适用于大变形岩体加固；适用于腐蚀性地层及杂散电流密集区的岩体加固。第20页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三四 拉力分散型预应力锚索1拉力分散型预应力锚索结构 拉力分散型锚索锚固段结构2 施工3 拉力分散型锚索的特点第21页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三五 拉压复合型预应力锚

8、索1拉压复合型预应力锚索结构 拉压复合型锚索锚固段结构第22页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三2 施工要点 永久型分散拉压复合型锚索结构第23页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三3 特点（1）锚固段的受力合理（2）锚固段利用率高、（3）拉和压两部分岩体变形要协调 第24页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三图10 三种锚索锚固段剪应力分布第25页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三六 可回收锚索1. 可回收锚索结构,锚索界出现三种:U型结构,组成锚索的钢绞线必需是偶數可撤锚具型挤压套型第26页，共36页，2022年，5月20

9、日，6点4分，星期三1. 可回收锚索结构 2. 施工3. 受力特点 可回收锚索a)b)第27页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三七 均匀 压力型锚索均匀压力型和均匀拉力形锚索仍处于研究和实验阶段第28页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三八 屈服锚索1. 屈服锚索的受力特性屈服锚索有两个技术指标，一是屈服力，二是屈服量 屈服锚索受力特性曲线第29页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三2在受动载作用的洞室加固中的作用提高新建国防工程的抗力提高既有国防工程的抗力等级;各种矿藏的开采要用爆破，巷道和地下洞室会遇到高地压和采矿爆破的双重影响，屈服锚索也

10、有广泛的应用前景。第30页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三3. 在地下洞室中的支护作用 围岩压力与围岩变形的关系第31页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三4.在高大边坡加固中的作用 需要调整锚索预应力的工程,如果安装屈服锚索,即可省去调整锚索拉力的工序。 第32页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三5. 在高地震区抗震工程的加固作用采矿中炸药的爆炸，国防工程中炮炸弹的爆炸，地震中的地层错动，对建筑物的破坏都是由于它们引起了建筑物附近岩土体的运动 ，区别仅在于震源。第33页，共36页，2022年，5月20日，6点4分，星期三 结语 （1）对无腐蚀地层,应当选用全长粘结预应力锚索；（2）对腐蚀性地层大变形地层及长期观测锚索