论文预应力锚索加固技术在公路边坡治理中应用是关于本文可作为预应力锚索方面的大学硕士与本科毕业论文预应力锚索张拉规范论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
摘 要：锚固防护作为一种原位岩土体加固方法已成为应用广泛的直接防护方法之一.在岩土中采用锚固技术可充分发挥岩土自身的能量、积极调用岩土体自身强度和自稳能力、提高施工过程的安全性和时效性、有效控制岩土体的变形及显著降低工程造价等诸多优点.其中预应力锚索加固技术在公路边坡治理过程中的应用日益广泛.首先着重从锚固技术作用机理进行分析；再详细对预应力锚索的分类、构造形式进行了论述,同时对预应力锚索中新型的压力分散型锚索技术在公路边坡中的实际施工应用中进行了分析、探讨.
关键词：公路；边坡治理；预应力锚索加固；技术
1 锚固技术作用机理
1.1 锚固机理
锚固技术是利用锚杆或锚索和岩体密贴所产生的摩阻力来阻止岩块向下滑移的一种拦挡加固措施,通过锚杆或锚索把斜坡软弱结构面切割成板状岩体从而组成一个稳定的结合体.锚固作用的基本原理就是依靠锚索（锚索）周围地层的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖面自身的稳定.
锚固技术可以很好的保证边坡稳定性,体现在两个方面：一方面预应力锚索或锚杆减少了下滑力；另一方面锚索或锚杆增加了潜在滑面上的法向力,从而增大了潜在滑面的摩擦阻力.由于在岩土体内部存在着一定长度和密度的预应力锚索或锚杆,当他们和土体共同作用时,会弥补岩体自身强度的不足.对于预应力锚索或锚杆构成的复合体,主动制约岩土体破坏,它不仅弥补了岩土体抗拉抗剪强度低的弱点,而且有效地提高了岩土体整体刚度,同时使岩土体自身结构强度潜力得以充分发挥,改变了边坡变形和破坏性状,提高了边坡土体的整体稳定性.
1.2 锚固力的概念
关于锚固力,规范中将锚固力定义为锚索对于地层的约束力,锚索作用于地层的力可分为径向和切向两个方向,径向锚固力含托锚力和黏锚力.托锚力是托板对锚索孔口及附近地层的挤压作用力,托锚力的大小有锚索所加预应力和锚索工作状态所决定,最大托锚力就是锚索拉拔试验时的最大拉拔力.黏锚力是由于地层深部和浅部变形的差异锚索通过黏结剂对地层施加的黏结力（剪切作用力）,黏锚力的反作用力就是锚索体内的轴力.切向锚固力是由于锚索体贯穿弱面,改善了弱面的力学性质,限制地层沿弱面滑动和张开的力.
关于抗拔力,作为受拉杆件的锚索,其承受拉力的能力,取决于两个方面：一方面取决于预应力筋的截面积和抗拉强度；另一方面则取决于锚固体的抗拔力.由于锚固体的抗拔力事先不易准确确定,它和锚固体几何形状、传力方式、锚固体和周边地层的黏结摩阻强度及上层覆层厚度等因素有关系,因此锚固体的抗拔力是影响单根锚索极限承载力的关键所在.
1.3 锚固作用形式
通过锚固,岩土体进入塑性变形阶段后,预应力锚索或锚杆自身的作用逐渐增强,从而改善了复合岩土体塑性变形和破坏性状.预应力锚索或锚杆在锚固中的作用有以下4个方面.首先,约束骨架作用具有约束岩土体的作用,使复合岩土体构成一个有机的整体.其次,分担作用在边坡岩土体内部,预应力锚索或锚杆共同抵抗外荷载作用和岩土体自重的应力.当岩土体开裂时,预应力锚索或锚杆的分担作用更为显著,这时预应力锚索或锚杆出现弯剪、拉剪等复合应力,从而导致胶结材料碎裂.钢筋或锚索屈服,使复合岩土体变形延迟,避免岩体在短时间内整体性破坏和发生大规模的坍塌或滑坡,再次,应力传递和扩散作用在相同荷载作用下,锚固边坡岩土体应变水平比岩土边坡低,推迟了开裂域的形成和进一步发展.最后,对坡面变形有约束作用.在锚固坡面上布设钢筋网并喷射混凝土面层进行保护,能够有效地保持坡面岩土体的强度和稳定性,使坡面表层岩土体不易被水流冲刷,岩石的风化程度也得以遏制,从而对边坡坡面变形起到了约束作用.
2 预应力锚索类型
2.1 预应力锚索结构设计组成
用于稳定滑坡的预应力锚索是将锚索的锚固段设置在滑动面（或潜在滑动面）以下的稳定地层中,在地面通过反力装置（桩、框架、地梁或锚墩）将滑坡推力传入锚固段以稳定滑坡,所以预应力锚索的设计包括了锚索本身的设计和反力装置的设计两部分.
2.2 锚索的类型
2.2.1 按荷载传递方式分：（1）直孔摩擦型锚索（包括拉伸型锚索、压缩型锚索）；（2）支承型锚索；（3）摩擦—支承复合型锚索.
2.2.2 只有一种传力方式且自由段单一的锚索称为单一锚索,最常见的为摩擦型拉力锚索,这是目前使用最广的一种锚索.这种类型的锚索结构简单、施工方便.但受力状态传力机制不够合理,在锚固段的上部产生应力集中,沿锚固段长度摩阻应力分布不均匀,锚固段长度超过10m后对提高锚固力已经没有明显效果,不利于防锈蚀.所以近年来出现了单孔复合型锚索.凡是（一束锚索）有两种以上传力方式或由自由段不同的钢绞线组成的锚索称为单孔复合锚索.单孔复合锚索类型主要有：拉力分散型锚索；压力分散型锚索；拉压混合型锚索；扩孔型锚索（孔底扩大型锚索、糖葫芦型扩孔锚索）；孔底膨胀锚索；孔底设机械内锚头的锚索.
复合锚固系统的优点是沿整个锚固段长度应力分布相对比较均匀,能充分发挥围岩（土）和锚索砂浆体之间的摩擦阻力、地层的承载力,从而可大幅度地提高锚索的锚固力.由于复合型锚索各单元的自由段长度不一致,在张拉锁定时应进行补偿张拉,使得各单元体的钢绞线受力均匀,原则上对各根钢绞线施加的预应力值和其自由长度成正比例关系.
2.2.3 压力分散型无粘结新型锚索
锚索的内锚头在受拉时将在某一段内产生应力集中,同时内锚头在拔出时产生的剪胀会导致内锚段砂浆体开裂破坏.若采用压力型或分散型的内锚头,则可以改善内锚段的应力状态,提高内锚段的可靠性,从而为减少内锚段的长度创造条件.压力分散型锚索由于受力机制较拉力型锚索合理因而在同等条件下的承载力更大,它能初步改善岩土力学传递性能.该种锚索结构的特点是利用设在锚固端孔底部的承压板将无粘结锚索拉力转化为砂浆体的压力,并将压力传递给岩土体.无论是砂浆体还是岩土体的受压性能均远远大于其受拉性能,因此它的整体受力性能优于拉力型锚索.拉力分散型,压力分散型和拉压分散型锚索可以看作由多个拉力型和压力型锚索按某种要求组合在一起,共同发挥作用的结果,它能改善拉力型或压力型锚索预应力过于集中地通过唯一的一个锚固段砂浆体传递给岩土体,由于应力过大容易造成该段砂浆体或岩土体的破坏的弱点,使预应力分散在若干个承载体中,这样在总预应力不变的前提下,减小了每段岩土体的应力值,充分发挥和利用了岩土体的整体力学性能.
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参考文献：
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