一种确定预应力锚索在地下工程支护设计中自由段长度的方法

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1、奎望垫查月第2期TechnologyofHighwayandTransportApr．2014No．2一种确定预应力锚索在地下工程支护设计中自由段长度的方法刘桂宏，罗斌。(1．重庆交通大学土木建筑学院，重庆400074；2．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067)摘要：随着地铁地下车站大跨径洞室的修建，出现了很多围岩坍塌病害问题，预应力锚索通过施加预应力对洞室围岩有良好的支护效果。针对地下洞室顶部的围岩特性，介绍在其支护设计中，确定预应力锚索自由段长度的一种方法。关键词：预应力锚索；地下工程

2、：自由段长度文章编号：1009—6477(2014)02—0097—03中图分类号：U459文献标识码：BAMethodofDeterminingLengthofFreeSectionofPrestressedAnchoredCableinDesignofSupportforUndergroundWorksLIUGuihong，LUOBinAbstract：Withconstructionoflarge—spancavitiesatundergroundstationsofmetros，manydisa

3、sterproblemsofwall—rockcollapseoccur，theprestressedanchoredcableswithapplicationofprestressexhibitsperfectsupportingeffect．Inallusiontowall-rockcharacteristicsonthetopofundergroundcavities，thispaperintroducesamethodofdeterminingthelengthoffreesectionofpr

4、estressedanchoredcableindesignofsuppo~．Keywords：prestressedanchoredcable；undergroundworks；lengthoffreesection岩土锚固技术作为新奥法的3大支护技术之离破坏；二是局部范围的剪应力大于岩体的抗剪强一，其功能是促使围岩由荷载物变为支护结构的一度时，这部分岩体也会进入塑性状态或者破坏状态，部分，最大限度地发挥围岩自身承载能力，以较小的但围岩其他部分将仍然处于弹性状态-zJ。因为岩体支护抗力维持洞室的稳定。

5、目前，对于地下工程预不能承受量值与压缩应力相同大小的拉应力，所以应力锚索的支护设计，还没有一套完整的设计理论最开始是在产生拉应力的洞顶发生破坏，当洞顶覆方法。盖层的重量不断大幅度增加时，才能让地下洞室侧对于地下工程的围岩而言，确定预应力锚索自边的应力发展到可以让岩体分解和破坏的程度。由段长度时，应把自由段长度分为2个部分¨J，一是围岩松动范围的厚度；二是自由段超过围岩松散范1锚索自由段在围岩松散段内的长度确定围的长度。对于围岩松动范围的确定，应对其有准对于整体状或者块状岩体，可以利用弹塑性力确的理f生认

6、识，即围岩松动是由于地下隧道开挖时，学的方法理论来确定围岩的厚度。对于松散状的岩岩体应力发生重新分布所致，如果岩体应力处处小体，可以利用松散介质极限平衡理论方法来确定围于岩体强度，则围岩将依旧处于弹性状态。反之，当岩厚度。岩体局部应力大于岩体强度时，岩体状态就会发生对于整体状或者块状的岩体，本文介绍如下弹改变，进入塑性状态或破坏状态。岩体的塑性和破塑性力学确定方法：对于实际工程，将对其进行理想坏状态有2类：一是岩体局部范围的拉应力大于岩简单化处理。假设对各种洞室都按轴对称或近似轴体的抗拉强度时，岩体就会

7、产生局部范围的受拉脱对称条件进行分析。对于轴对称条件，著名学者芬收稿日期：2013—08—16作者简介：刘桂宏(1987一)，男，四川省达州市人，在读研究生98公路交通技术2014年纳和塔罗勃给出了芬纳一塔罗勃公式]，也就是有也可称作“椎体破坏”。由于地下洞室本身的特点，支护力时塑性圈半径的计算公式，即加上锚索的支护对象只考虑地下洞室的顶部围岩，因此椎体的重量降低了锚索的抗拔能力。RI=R0[】(1)朱宏伟认为，在锚索自由段的末端和锚固段式中：尺为洞室围岩塑性圈半径，IIl；为洞室开挖前端的岩体会产生一

8、定的压应力，尤其在锚固段中半径，In；or。为岩体天然应力，MPa；C为围岩粘结力部以及靠近自由段部位的岩体会产生巨大的压应强度，kPa；为围岩内摩擦角，(。)；p为洞室需要力，如果这种压应力达到岩体的抗压强度，锚索周围的支护力，kPa。的岩体就会沿着某一破坏面发生剪切滑移破坏，致如果使用岩体的抗拉强度。替代式(1)中的使锚固段的有效粘结长度变小，最终致使锚索失效。围岩粘结力强度c，则根据库伦摩尔理论可得：从实际工程安全性考虑，本文将椎体破