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总结性描述文章还不错 iz [IK%K
使用预应力锚索对不稳定边坡加固是一种高效经济的实用工程技术。在施工中,实际施加给锚索 E@Ewx;P5
的预应力值是否达到设计值是关系工程安全的大问题,本文根据工程中预应力锚索设计、施工的经验以 ^K8XY@{&
及测试结果的分析,探讨了影响预应力损失的诸多因素,提出了预应力损失的防治措施。 8Bc2?NI=
1 锚索预应力损失的分析 B1I{@\z0G
实践经验表明,影响预应力损失的因素较多也很复杂,既有材料性能、锚具、张拉设备引起的损失; %PPy0RZ ^
也有地层、结构物的压缩和徐变引起的损失;另外还与张拉顺序、外界环境条件等有关。主要影响因素 &eO.h%@
如下: aWvC-vZk
1. 1 锚索材料对预应力损失的影响 <JXHg, Q
由于锚索在巨大的初始应力作用下会发生变形,从而产生松弛损失。研究表明:不同型号类型的钢 VWYNq^<AT
材,具有不同的损失值,但有以下共同的性质: ①松弛损失的大小,与张拉应力有关,张拉应力越大,松弛 V%t_,AT
损失就越大。②松弛损失在张拉后初期几分种内发展最快,24 h 后将完成80 % ,大约20 d 以后,基本 cN2Pl%7
上已不再发展。③松弛损失与材料性能有关,与材料直径、环境温度也有关。④若在短时间内把钢绞线 bF;|0X$
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超张拉一下,并相应持荷一段时间,然后回到原来的张拉力值,则可使钢绞线的松弛损失大大减少。 s/3sOb}sA
1. 2 锚头夹具产生的预应力损失 1o _Zw.
目前国内生产的各系列锚具都存在夹片回缩问题,据厂家资料及产品说明,其中QM、OVM、YM、B &S 型锚具钢绞线的回缩量均为6 mm。因此钢绞线回缩产生的预应力损失可由下式求得 <Vh5`-J
NS = A ·σS = A ·rΔL ·Ey / L -J 'k ed
其中, N S 为预应力损失值; A 为钢绞线的截面积;ΔL 为锚具、夹片的变形回缩值; Ey 为钢绞线的弹性 SN }3
模量; L 为自由段的有效长度。 wvxqgXnB\
1. 3 岩体蠕变引起的预应力损失 bz,"TG[
由于岩体本身的不连续性和各向异性,受荷区的岩体内部结构各个组成单元在应力作用下将产生 N!tNRMTi
塑性压缩或相对变位,且随时间变化,这就是岩体的蠕变。蠕变引起的预应力损失与岩体的软硬及密实 eH*i_g'
程度有关,岩石越坚硬,蠕变越小,预应力损失值也就小。
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1. 4 张拉系统引起的预应力损失 @QYCoEU8J
锚索张拉系统包括油泵、油表、油管和千斤顶等部分。张拉系统的摩阻损失为2 %～4 % ,也就是说 $QT% - 9&
油表所反映的张拉力,比千斤顶底部钢绞线的受力要大2 %～4 %。一般张拉都是以油表读数为基础 tmeg=U7
的,故应考虑张拉系统引起的预应力损失量。 5ff 5M=M
1. 5 混凝土的收缩及蠕变产生的预应力损失 juu"V]Q 1
通常锚索的锚头端固定在抗滑桩、框架梁及锚垫墩上,这些混凝土构筑物本身也具有收缩、蠕变性 )\W}&9 >
质,且受到较大压力后也会产生一定量的压缩变形进而引起预应力损失。 R +U*]5~R
1. 6 爆破与地震等振动或冲击力引起预应力损失 uTl"4;&j
爆破、重型机械和地震力发生的冲击也会引起预应力损失,且该损失量较之长期静荷载作用引起的 "cOBEhn%l
预应力损失量大得多。研究表明,当在距锚索3m 以内进行爆破时,锚索预应力有明显损失,其预应力 PVN`k, 4
损失量比锚索在相似时间受静载作用发生的损失量大36 倍左右。 uzp\<\d-t
1. 7 张拉顺序引起预应力损失 ljg6uz1v %
当同一个结构物上有多孔锚索时,理论上讲最合理的张拉方式是同步张拉,但往往受设备的限制, z>=;Xe8P8n
通常是1 台设备依次进行张拉,这样当张拉后面的锚索时,由于压应力增大,受荷区进一步产生压缩变 V.+a}J=Cw
形,此时前面己张拉的锚索预应力就会损失一部分。 !af;5F
1. 8 降雨及温度变化引起预应力损失 r' |ei ,
降雨量及降雨历时对锚固力的影响集中反映在岩体裂隙较为发育、渗透系数较大的部位。降雨对 $fPiR
锚索预应力的影响主要表现为锚固应力的增加,而且,具有时间滞后效应。但随着裂隙水的消散,增加 R(}!gv}s
的锚固预应力也会消散。温度的变化使索体发生变化,从而导致预应力的变化。 rc`I l{~k
2 抑制预应力损失的措施 b
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抑制预应力损失的措施如下: }\A 0g}
(1) 锚索材料的优选。选用高强度低松弛钢绞线和与之配套的锚固体系,如锚具、锚垫板等。 | llmq 'Q
(2) 注重岩体条件的选择。将锚固段置于坚硬完整的岩体中,使锚索有稳定的根基。外锚段桩后或 R$it` 0D4o
梁下岩土必须密实,以避免应力集中区岩体徐变过大造成预应力损失。 @P=n{-p IW
(3) 设计时避免张拉力过大。由于锚索预应力损失也与张拉力成正比,张拉力越大,预应力损失越 |\ C. il7
大,设计时尽量避免大吨位,即以多孔位、小吨位为宜。 IG%x(\V-e
(4) 采用超张拉。结构强度许可的情况下,采用超张拉可使桩(锚梁、锚墩) 后地层处于超压密、超 gxVJH'[V5
固结状态,减少后期预应力损失。 Tjj27+y*\
(5) 定期监测补拉。对大型滑坡或重要工程使用预应力锚索时,应设置一定数量的测力计(一般不 nxm*.&#p?
少于锚孔数的5 %) 。定期观测锚索受力情况,现预应力损失过大,应立即采取补张拉进行弥补。 i4SW Fa``
(6) 同步张拉。当同一个结构物上设置多个锚索时,张拉时最好使用多个千斤顶同步张拉。如果没 a6d|Ps.\!
有条件,必须进行循回补张拉,即回过头来再张拉前面的锚索。如果结构物对称时,最好采取对称循环补张拉,最大限度地消除因张拉顺序引起的预应力损失。 d (5j#?
(7) 避免爆破和大的振动。在锚索施工场地,尽量避免爆破和重型机械振动,若不得不使用时,尽量 S4E@w Li
离锚索远一点,或将锚索张拉锁定工作安排在最后。 6hFs{P7
(8) 采用格构锚固。对上部较为破碎的台阶坡体,采用格构锚固,提高承压梁与坡面接触面积,整体 q #8z%/~k
刚度增大,以减少局部或小范围的岩体压缩徐变。 27F:-C~.9
(9) 锚索型式设计锚索采用压力分散型锚索,使锚固段剪应力更均匀,也可以改变锚固段区域的应 gaU^l73 ,C
力集中,锚索的水平间距不小于2. 5m ,垂直间距不小于3m ,避免相邻锚索应力干扰。 )Dcee@/7S
3 结束语 @ L/i
预应力锚索有一定的适用条件,使用时应力损失是锚索自身的特点。只有避免一些注意事项才能 :X 1Y
使锚索预应力体系达到最优效果,在施工工程中要采取多种综合控制手段,降低预应力损失。
