拉力型锚索

百科 2024-11-16 00:00 福建

一、拉力型锚索的基本结构

拉力型锚索基本构造可由图7.2-4表示。拉力型锚索指的是锚杆中的锚固段注浆固结体受到的是拉应力。

许多资料表明，锚杆锚固体与孔壁周边土层之间的粘结强度由于地层土质不同、埋深不同以及灌浆方法不同而有很大的变化和差异。对于锚杆的抗拔作用原理可从其受力状态进行分析。图 7.2-5 表示一个灌浆锚杆的注浆锚固段，如将锚固段的注浆固结体作为自由体，其作用力受力机理为:

当锚固段受力时，拉力工首先通过钢拉杆周边的握固力(u)传递到锚固体中，然后再通过锚固段钻孔周边的地层摩阻力或称为粘结力(τ)传递到锚固的地层中。因此，锚杆如受到拉力的作用，除了钢筋本身需要足够的截面积(A)承受拉力之外，即T_i=p_i・A(式中p_i为钢筋单位面积上的应力)，锚杆的抗拔作用还必须同时满足以下三个条件：

(1)锚固段的砂浆对于钢拉杆的握固力需能承受极限拉力；

(2)锚固段地层对于锚固体的摩阻力需能承受极限拉力；

(3)锚固土体在最不利的条件下仍能保持整体稳定性。

以上第(1)和第(2)个条件是影响抗拔力的主要因素。

二、拉力型锚索的荷载传递

进一步了解拉力型锚索的荷载传递规律，对于合理设计拉锚的锚固段是非常有用的。拉力型锚索的荷载传递规律可以根据图7.2-6所示来说明。图7.2-6中的曲线Ⅰ代表锚索拉力较小的阶段，主要在锚固段的前端发挥锚固作用。随着拉力荷载增大，锚固体与钻孔侧壁之间的摩阻力分布进入曲线Ⅱ状态，表明锚固段的受力区后移；可以注意到锚固段的前部由于摩阻力达到了极限强度之后迅速衰减，显然与曲线1状态相比抗拔力增大了，进一步增加拉拔力，进入曲线Ⅲ状态，此时锚索的拉力图7.2-6 拉力型锚杆(索)荷载达到了极限值，此时锚索前端随着锚索拉杆的变形增大，传递与摩擦应力分布示意图摩阻力进一步衰减，锚固段的受力区进一步后移，直至接近端部摩阻力达到极限值。

从以上分析和阐述可以看出，对于拉力型锚索，有效锚固端会随着拉拔荷载增大而后移的现象。所以在设计时，对于拉力型锚杆增加锚固段设计长度，锚索的抗拔力并不会线性增长。

图7.2-7(a)进一步说明普通的拉力型锚索随着拉力荷载增大粘结应力分布区后移的现象。为了解决该问题，有效的方法就是分段受力。将锚杆的拉杆分成不同长度的段分别锚固在不同的锚固段中，锚固段中的粘结应力分布如图7.2-7(b)所示，此时锚杆的总拉力是若干个应力分布区提供拉拔力之和。

参考文献：

1、《深基坑工程设计施工手册》第二版龚晓南

土木风雨

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