預應力錨索錨固力檢測方法分析

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1、萬方數(shù)據(jù)第一章緒論1．1研究背景弟一早三百比根據(jù)交通運輸部2013年6月公布的《國家公路網(wǎng)規(guī)劃(2013年．2030年)》，在2013年到2030年問將投資4．7萬億人民幣用于發(fā)展我國的公路交通事業(yè)，到規(guī)劃結束時，使我國公路網(wǎng)(包括所有公路)和國家公路網(wǎng)(包括國道、國家高速)規(guī)模分別突破580萬公里和40萬公里大關。我國是一個多山的國家，伴隨高等級公路建設將出現(xiàn)大量高填高挖路段、高危邊坡及環(huán)境地質(zhì)災害等巖土工程問題。巖土錨固技術作為最直接、高效、經(jīng)濟的巖土工程問題的解決方案，也必將在公路網(wǎng)建設中得到進一步的應用。巖土錨固技術中的錨索依據(jù)錨索、被加固巖土體相對滑移和受力情況的差異可分

2、為兩類：預應力錨索(PrestressedAnchorRope)和非預應力錨索(Non．PrestressedAnchorRope)。相對于非預應力錨索，預應力錨索的優(yōu)點顯而易見：施工張拉完畢可以及時的為巖土體提供支護抗力，使巖土體處于三軸應力狀態(tài)之下，充分地發(fā)揮巖土體自身的承能力，使巖土體內(nèi)部可能破裂面、軟弱結構層的抗剪強度得到顯著增強，從而能有效地控制地層與結構物變形；此外，預應力錨索在張拉工序中能檢驗錨索承載力，可以保證錨索承載性能滿足工程的要求。正是由于這些優(yōu)點，預應力錨索被認為是解決巖土體問題的最直接、高效、經(jīng)濟的方法，代表了巖土錨固技術未來的發(fā)展方向。巖土錨固技術作為最

3、直接、高效、經(jīng)濟的巖土工程問題的解決方案，應用領域廣泛，邊坡加固工程是其應用最廣泛的領域之一。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，我國在1993年到1999年的七年之間，每年約3000km-3500km的錨索用于邊坡工程與深基坑工程的加固。舉世矚目的三峽水利工程，采用了四千多根設計承載力3000kN的預應力錨索和約十萬根高強錨索加固不穩(wěn)定的塊體，提高了邊坡的整體穩(wěn)定性?。在世界范圍內(nèi)，巖土錨固技術在工程中的應用如火如荼，但是錨固工程的理論研究和安全理念卻相對滯后，這導致錨固工程在施工過程中及運營過程中出現(xiàn)了不同程度巖土加固工程失穩(wěn)破壞事故。渝黔高速公路重慶段建成通車不到一年時間，多處邊坡出現(xiàn)了諸如鼓脹等

4、多種變形現(xiàn)象、混凝土框架梁出現(xiàn)了破壞致錨索外露的現(xiàn)象；貴州貴新一級公路某處錨固邊坡坡體及錨孔滲水，使邊坡呈現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，埋下了安全隱患。在錨索施工過程中，通過張拉設備對預應力錨索施加了數(shù)以噸計的錨固力(預應力)，使預應力錨索中蘊含了巨大的勢能。如果某一個瞬間萬方數(shù)據(jù)重慶交通大學碩士畢業(yè)論文預應力錨索出現(xiàn)了不可控制的破壞，勢能瞬間釋放，這無異于一個“炸彈”L2J，將給工程造成災難性的后果，威脅人民群眾生命財產(chǎn)安全，損害國家經(jīng)濟利益，破壞生態(tài)環(huán)境。錨索錨固質(zhì)量是表征錨索安全性和耐久性的重要指標，而錨索的有效預應力又是影響錨固質(zhì)量的關鍵因素。對于預應力錨索結構的預應力(錨固力)檢測方法，

5、雖有學者進行了一定的研究13‘5J，但是巖土錨固工程屬于長期、隱蔽工程，這給預應力錨索結構有效預應力的檢測帶來了一定的困難。探索高效、準確、經(jīng)濟實用的檢測方法，成為擺在巖土工作者面前的一個課題。1．2預應力錨索簡介巖土邊坡的穩(wěn)定性受多個因素的影響，這些因素可以分為三類：坡體形態(tài)，坡體土層物理性質(zhì)，外力因素。坡體形態(tài)包括坡體坡度、臨空高度、土體裂隙或軟弱滑動面發(fā)育程度；土層物理性質(zhì)包括密度、粘聚力、內(nèi)摩檫角、孔隙率、透水率；外力因素包括孔隙水壓力、坡體表面承受的各種振動沖擊、各種活載或恒載、溫度變化等。諸多影響因素中，坡體裂隙或軟弱滑動面發(fā)育程度形態(tài)是穩(wěn)定性的最根本影響因素，所有其他

6、因素都是通過增大坡體裂隙、減小軟弱滑動面的抗剪強度來影響坡體穩(wěn)定性的。如果用錨索將潛在剪切面以上的部分同剪切面以下的基巖錨固在一起，則邊坡的穩(wěn)定性可大大提高。對錨索施加預應力能顯著提高坡體裂隙或軟弱滑動面上的摩阻抗滑力，因而能直接抵抗邊坡的位移，增強坡體穩(wěn)定性。1．2．1預應力錨索分類錨固結構體系一般可以分為三個部分：內(nèi)錨固段(Anchorfixedlength)、外錨固段(Anchorhead)和自由段(Anchorfreelength)，這三部分在錨固結構中起到不同的作用。內(nèi)錨固段也叫錨根，一般在巖土體內(nèi)部，由束體、粘接劑構成，是錨索給被加固巖土體施加預應力作用的錨索部分；外錨

7、固段也叫錨頭，一般由混凝土框架(墩墊)、錨墊板、錨夾具構成。外錨固段將束體與被加固巖體(或結構物)緊緊的連接起來，并保護束體免受外界的侵蝕作用；自由段是內(nèi)外錨段直接的部分。預應力錨索支護結構(圖1．1)的多樣性和復雜性，使得對其進行準確分類很困難。一般分類如表1．1所示：萬方數(shù)據(jù)第一章緒論表1．1預應力錨索分類序號分類標準類別說明I預應力錨索束體材料為高強鋼絲、鋼絞線l束體材料JI預應力錨桿束體材料為各類鋼筋I臨時性錨索小于2年2工作年限II永久性錨索大于2年內(nèi)錨段與