浅谈预应力锚杆与喷锚支护体系

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1、浅谈预应力锚杆（索）支护与喷锚支护体系徐锦明（福建省东辰岩土基础工程公司注浆工程部）［摘要］文章主要介绍预应力锚杆（索）支护体系与喷锚支护体系作用机理及优缺点。［关键词］预应力锚杆（索）支护体系，喷锚支护体系；口前在国内，一般情况下，边坡支护一般采用预应力锚杆+框架梁支护体系和喷锚支护体系。以卜•主要介绍预应力锚杆（索）支护结构体系与喷锚支护体系机理及优缺点。一、预应力锚杆（索）支护体系1•预应力锚杆（索）支护体系作用机理预应力锚杆（索）支护体系：预应力锚杆（索）支护体系是主动支护，一般施加预应力，因此它是主动受力，多应用于已出现变形或对变形耍求严格的工程部位，锚杆

2、（索）长度一般在20-50米，应力在自由段上相同，一般釆用预应力锚杆（索）+框架梁支护结构体系。其作用机理：将锚杆（索）锚固到框架上，锚固力首先作用于框架，然后通过框架传递给岩土体，从而在岩土体中产生附加应力，调整岩土体内应力环境，起到加固边坡的目的。即对预应力锚杆（索）施加的预应力将滑动岩土体与稳定岩体紧密连结为一体，增加岩土体各层面的抗滑力，同时又通过坡面上框架梁将各个锚杆有效地连成一个整体，形成一个由表及里的加固体系，进而达到防止整体边坡失稳的目的，是一种新型的抗滑结构。其中预应力锚杆（索）作用机理:是一种设置于钻孔内，端部伸入稳定土层小的钢筋或钢绞线与孔内注

3、浆体组成的受拉杆体，它一端与工程构筑物相连，另一端锚入土层中，通常对其施加预应力，以承受由土压力、水压力、或风荷载等所产生的拉力，用以维护构筑物及边坡的稳定。一般由锚头段、自由段和锚固段三部分组成，其中锚固段用水泥浆或水泥砂浆将杆体与土体粘结在一起形成锚杆（索）的锚固体。根据土体类型、工程特性与使用要求，土层锚杆（索）锚固体结构可设计为圆形、端部扩大头型或连续球体型等3类。框架梁支护作用机理除表层固坡作用外，述有传力作用。如果单独使用预应力锚杆进行边坡加固，锚杆拉力过大会引起表层坡体的变形，甚至破坏，而坡体过大的变形又会导致锚杆（索）预应力的损失。将预应力锚杆（索）

4、与框架梁结合，框架梁起到锚墩的作用，由于框架梁与坡而的有效接触而积大，坡体在锚杆（索）作用下的变形能得到限制。2.预应力锚杆（索）框架梁支护体系的优点⑴预应力锚杆（索）框架梁支护体系是高边坡病害防治和坡面防护的有效措施预应力锚杆（索）框架可以将高边坡病害防治与坡而柔性防护有机地结合在一起，既达到防治高边坡病害的目的，乂可美化环境，实现了工程和自然的和谐统一。通过大吨位的预应力锚杆（索）锚固于边坡体内稳定的岩体屮，并通过施加的预应力，可抵抗边坡体深层变形和破坏。贴于坡而的钢筋混凝土框架对边坡体表层岩土起框箍作用，限制表层岩土变形和破坏。在框架内进行植被防护，既能防治水

5、流对坡面的冲刷，乂能防治坡面岩土风化剥落、落右等小型坡而变形，并达到美化自然环境的效果。（2）能冇效地控制边坡病害的深层破坏在支挡结构加固设计时，往往针对边坡病害的深层破坏力来采取工程措施，为抵抗此破坏力，重力式挡墙是依靠墙体口重及其产生的基底摩阻力和墙前被动土压力來克服的；抗滑桩是依靠锚固段的桩周侧向抗力或能提供土压力的桩侧土的被动土压力与主动土压力差来克服的；而锚杆（索）框架是依靠锚固于稳定岩、土体的高强度低松弛的钢绞线拉紧坡面的钢筋混凝土框架，提供与边坡破坏力相反方向的抗力來克服的。锚杆（索）预应力可以控制由于人工开挖边坡形成的松弛区发展，主动限制边坡的变形并

6、提供支挡作用力，比较起来锚杆（索）框架的工程效果更有效，更经济。（3）外形美观、容易绿化预应力锚杆（索）框架梁可以选择多种外观形式，常用的有方格形、人字形、拱形等，这些支护形式造型很美观，并且在预应力锚杆（索）框架内进行植被防护可以使坡面得到绿化，遮挡人工加固的痕迹，与周围的环境相协调。同时坡面恢复植被后，可阻止坡面水土的流失，减少大气降水的下渗，使框架始终保持对坡面的预压应力。同时，现在的边坡治理往往要求美观与安全兼顾，在喷锚支护，挡土墙等支护形式无法满足坡面绿化的要求时,预应力锚杆（索）框架梁在绿化方面的优点也更加突出。（4）施工简便易行，技术风险低采用预应力锚

7、杆（索）框架加固高边坡或防治高边坡病害，可遵循H上而下开挖一级加固一级的施丄顺序，待上一级锚杆（索）进彳亍初张拉后再开挖和加固卜一级边坡,对每一级边坡的施工，还可以进行分层和分段施工。这样，大大减小了边坡施工本身对边坡体的扰动，避免因施工不当引起的边坡病害，这一点是其他支护形式无法比拟的。（5）可进行边坡动态设计由于受各种条件的限制，尤其是山区高速公路沿线边坡众多，很难把每个边坡工点工程地质条件完全勘查清楚，设计依据的不准确或不充分会造成设计上的失谋或不完善，这就需要动态地进行设计。预应力锚杆（索）框架可通过增减锚杆（索）的数量和锚固深度调整锚固力的大小，设计变