锚拉格构的设计

百科   2024-11-30 00:00   福建  
一、结构组成
锚拉格构主要由锚杆(索)和坡面格构梁组成(见图1.13)。
1、锚杆
(1)非预应力全黏结锚杆:杆体材料为Ф20~Ф32螺纹钢筋,M35水泥砂浆或水泥净浆全长灌注。
(2)预应力锚索:锚索采用高强度低松弛钢绞线,一孔锚索由若干束Ф15.2钢绞线组成,一束钢绞线又由7根钢丝绞合成形(见图1.14)。此外,锚索还包括专用锚具、夹片和连接器等。
(3)精轧螺纹钢。
锚索构造示例见图1.15。
2、格构梁
格构梁一般由钢筋混凝土现浇而成,梁截面为矩形,梁单元可采用矩形或菱形,见图1.16。
二、适用条件
(1)非预应力全黏结锚杆:常用于土质边坡,锚杆长一般不超过12m,锚杆轴向承载力设计值不大于240kN。
(2)预应力锚索:常用于岩质边坡,其长度和承载力均大于非预应力全黏结锚杆
三、其他有关问题
(1)预应力锚索锚固段长度通常取4~10m,当计算长度超过10m时,宜采用二次注浆、改善锚头构造和直径等措施提高锚固力。理论分析与实测数据表明(见图1.19),当锚固段过长时,随着应力不断增加,靠近自由段的灌浆体首先开始屈服或破坏,然后,最大剪应力向深处转移,破坏也逐渐发展扩大,因此,并非锚固段越长越好。
(2)预应力锚索(杆)的自由段长度不应小于3~5m,以便将锚固力传至较深的岩土层,获得可靠的锁定力。
(3)锚索孔径应视锚固力大小而定,常用ф100~ф150。
(4)预应力锚索(杆)的间距应考虑群锚效应(见图1.20),间距小,应力重叠,锚固能力降低;间距大,出现应力跌落区,削弱了坡体与滑面的整体锚固效果。预应力锚索的间距一般常取 3~5m。
(5)预应力锚索抗拉力(即锚索的承载力)的设计值应满足下列要求:
①等于或大于边坡下滑力设计值;
②等于或小于锚索材料的抗拉力设计值,一般可取材料抗拉强度标准值(相当于极限抗拉强度)的1/2(钢筋可取61/100);
③等于或小于锚索的抗拔力(岩土与锚固体的黏结强度特征值)。
(6)预应力锚索的超张拉值可取锚索承载力设计值的1.05~1.1倍:锁定值可取锚索承载力设计值的3/5左右。
(7)锚杆(索)的防腐处理措施
①预应力锚杆(索)的自由段经除锈、刷船底漆、沥青玻纤布缠裹不少于两层处理后装入套管中,套管两端用黄油充塞,外绕工程胶布固定;
②锚固段应除锈,砂浆保护层厚度不少于 25mm;
③预应力锚索的外锚头经除锈、涂防腐漆后,应采用钢筋网罩、现浇细石混凝土封闭。
(8)格构梁的单元形状可采用矩形或菱形,单元大小按锚杆(索)的间距确定(9)理论上而言,格构梁的截面大小应根据锚固力的大小和坡面岩土地基承载力确定,同时,格构梁底的接触压应力应小于地基承载力。但是,由于预应力锚索格构与边坡体相互作用的复杂性,目前,尚无合适的格构梁底接触压应力计算方法。庆幸的是,梁底接触压应力的实测值还不到“理论”值的1/10,故一般格构梁的截面不小于300mmx300mm即可(锚固力较大时应按计算确定),采用C25混凝土现浇,梁底嵌入坡面。
(10)格构梁的截面大小还与其所受弯矩大小有关,一般而言,格构梁可按集中荷载下的弹性地基梁进行分析计算。理论分析表明,格构结点处(锚索作用处)为负弯矩(梁底受拉),跨中为正弯矩(梁顶受拉)(见图1.18a)。试验研究表明,上述弯矩分布规律只适合锚固力较大(500kN以上)、硬质岩体边坡情况,若锚固力较小(300kN以下)、边坡岩土体软弱,则格构梁表现为整体向坡内弯曲(梁底受拉)。因此,格构梁按对称构造配筋即可。
常用锚杆钢筋/锚索钢绞线拉力值见表1.15。





参考文献:
1、《公路工程中岩土工程设计实用指南 》 欧阳仲春 吴文雪

土木风雨
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