预应力锚杆与锚索支护技术.ppt

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1、5预应力锚杆与锚索支护技术在大规模的岩土工程建设过程中，对岩土体的变形与稳定控制要求越来越高，从而在应用岩土锚固技术时，对其作用机制、控制效应、适应范围、应用结果上提出了更高的标准，从而促进了预应力锚固技术的形成与完善。预应力锚固技术应用范围越来越广范，如：大型坝基、隧道、边坡、基坑、矿山硐室、采场、大型基础等工程。5预应力锚杆与锚索支护技术5.1概述5.1.1预应力锚杆和锚索的概念5.1.2预应力锚索的分类与锚索基本结构5.2预应力锚杆和锚索结构与材料5.2.1预应力锚索与普通锚杆的区别5.2.2索体材

2、料与结构5.2.3其它构配件5.3预应力锚索支护参数设计5.3.1锚索作用的基本原理及其破坏形式5.3.2锚索设计5.4预应力锚杆和锚索施工及其施工机具5.4.1预应力锚索施工程序5.4.2预应力锚索施工中的一些技术问题5.4.3预应力锚索施工机具5.1概述5.1.1预应力锚杆与锚索概念5.1.2预应力锚索分类与基本结构5.1.1预应力锚杆与锚索概念（1）基本概念预应力锚杆：就是施加有预应力的锚杆。如采用钢绞线、钢丝等线材作杆体材料，并施加预应力，则被称为预应力锚索。预应力锚固是预应力岩锚与混凝土预应力拉

3、锚的总称，是在预应力混凝土基础上发展起来的一项锚固技术。它可以按照设计要求的方向、大小及锚固深度，预先对基岩或建筑物施加主动的预压应力，从而达到加固或改善其受力条件的目的。所谓主动的预应力，就是在基岩或建筑物产生有害变形之前，就已在发挥作用的锚固力。5.1.1预应力锚杆与锚索概念（1）基本概念预应力锚固的结构型式各异，但均由锚孔、锚束两部分组成。锚孔是设置锚束的钻孔，锚束是施加预应力的主体。锚束由锚头（又称外锚头）、锚束体（即锚束的自由段）及锚固段（又称锚根或内锚头)等三个部分组成。锚固段是预应力锚索的根

4、基，是锚固在锚孔底部的非张拉段；锚头位于锚孔孔口以外，是张拉与锁定预应力的支撑部分，属非张拉段；自由段是联接锚头与锚固段的部分，承受预应力张拉所施加的全部荷载。5.1.1预应力锚杆与锚索概念（2）锚索技术的发展历史最早是在20世纪初期（1918年）用于西里西安矿山。20世纪30年代（1934年）阿尔及利亚工程师将预应力岩石锚杆技术用于舍尔法水坝。至20世纪70年代，预应力锚固技术的应用已经相当普遍，有了专门的理论、设计方法和施工设备和机具。5.1.1预应力锚杆与锚索概念应用范围：在工业与民用建筑、桥梁、矿

5、山、高陡边坡、地下洞室、坝基、水闸墩基工程以及建筑物的维护与补强等方面已成为一种常用的经济有效的手段，其理论与技术、工程规模都相对成熟。我国起始于20世纪60年代，70年代后被广泛推广应用。当前，随岩土工程规模的越来越大，国内的预应力锚固技术也达到了较高水平。5.1.1预应力锚杆与锚索概念（3）预应力锚索的特点在高边坡基础开挖与隧洞洞脸开挖中，可增加边坡稳定，减少开挖工程量，提前进洞，大大缩短开挖工期。在坝基、岸坡抗滑稳定加固中，可在不扰动基岩，不影响水库运行的前提下，提供可靠的抗滑力。在大坝加高、加固中

6、，可在不放空水库、不影响坝区已有布置及水电站运行的情况下，达到加高、加固坝体，改善坝体应力的目的。可较好地修补混凝土的裂缝或缺陷，可将过大的集中荷载分散到较大的范围内。5.1.1预应力锚杆与锚索概念可不增加自重而提高坝体或其他建筑物的抗震、抗冲击性能。预应力坝还可以用预应力锚索代替部分混凝土压重，减少混凝土数量，改善坝体结构型式及施工条件，从而缩短工期、降低造价，使设计断面更加合理。在大型洞室的支护中，既可以改善洞室围岩的受力条件，又能加固洞室、治理边坡、处理坍方、优化设计、方便施工，因此，在大型洞室喷锚

7、支护中占有越来越重要的位置。总之，预应力锚索具有：设计合理、施工简便、效益显著、经济可行等优点，这些独特的优点，使其在国内外都得到广泛的应用。5.1.2预应力锚索分类与基本结构可根据锚索锚固部分的受力状态，可将预应力锚索分为三类，即：张拉型（拉力型）压力型载荷分散型5.1.2预应力锚索分类与基本结构12345678锚头张拉段锚固段图5-1张拉型锚索结构1-锚具；2-垫墩；3-面层结构；4-油脂；5-套管；6-锚索体；7-注浆体；8-对中架（1）张拉型锚索张拉型锚索的锚固类似于普通端头锚固锚杆。它有两种锚固

8、形式，即水泥浆液、水泥砂浆或树脂的粘结式锚固与机械式锚固。张拉型锚索，就是锚索体所施加的预应力对砂浆、水泥浆或树脂固结体产生张拉力作用，从而对围岩实施主动支护作用。5.1.2预应力锚索分类与基本结构张拉型锚索根据张拉段是否粘结分为全长粘结式和自由式。但全长锚结是经过端头锚固、张拉和二次注浆的过程实现的。张拉型锚索靠锚索体对固结体的张拉作用实现锚固，因此容易在自由段与粘结段界面出现应力集中使锚索与固结材料发生开裂（剪裂缝一般在粘