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重庆茂莲机电锚杆与锚索的区别

发表时间:2019-03-22 11:33


      

两者只是量的区别,不是质的区别,只是张拉介质不同。锚索的受拉件是钢绞线制作,锚杆是高强度精轧螺纹钢筋为主钢,通常锚索应用在大吨位锚固工程。

锚索的受拉筋是用钢绞线制作,锚杆是用钢筋或钢管。通常锚索受力较大,还要加预应力,受力形式分锚固段和自由段,可以用作永久性锚固工程。锚索是锚杆的一种,土丁也是。

在国内,一般情况下,锚索是需要施加预应力的,因此它是主动受力,多应用于已出现变形或对变形要求严格的工程部位;锚杆则一般不施加预应力(有时也会施加很小的预应力),因此它是被动受力,只有当被锚固岩土体发生一定变形时它才发挥锚固力。此外,锚索长度一般在20-50米,锚杆则不到20米。在国际上,锚索只是锚杆的一种类型。

预应力锚索框架梁支护结构采用对预应力锚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索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[20]。

1. 预应力锚索框架梁支护体系作用机理

预应力锚索框架梁体系中,将锚索锚固到框架上,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。
框架梁除表层固坡作用外,还有传力作用。如果单独使用预应力锚索进行边坡加固,锚索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索预应力的损失。将预应力锚索与框架梁结合,框架梁起到锚墩的作用,由于框架梁与坡面的有效接触面积大,坡体在锚索作用下的变形能得到限制[21]。

2. 预应力锚索框架梁支护体系的优点[4]

⑴ 预应力锚索框架是高边坡病害防治和坡面防护的有效措施

预应力锚索框架可以将高边坡病害防治与坡面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,又可美化环境,实现了工程和自然的和谐统一。通过大吨位的预应力锚索锚固于边坡体内稳定的岩体中,并通过施加的预应力,可抵抗边坡体深层变形和破坏。贴于坡面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,既能防治水流对坡面的冲刷,又能防治坡面岩土风化剥落、落石等小型坡面变形,并达到美化自然环境的效果。

⑵ 能有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自重及其产生的基底摩阻力和墙前被动土压力来克服的;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来克服的。锚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提供支挡作用力,比较起来锚索框架的工程效果更有效,更经济。

⑶ 外形美观、容易绿化

预应力锚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,预应力锚索框架梁在绿化方面的优点也更加突出。  

⑷ 施工简便易行,技术风险低

采用预应力锚索框架加固高边坡或防治高边坡病害,可遵循自上而下开挖一级加固一级的施工顺序,待上一级锚索进行初张拉后再开挖和加固下一级边坡,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。

⑸ 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误或不完善,这就需要动态地进行设计。预应力锚索框架可通过增减锚索的数量和锚固深度调整锚固力的大小,设计变更简单易行。

3。 预应力锚索框架梁支护体系的适用范围

预应力锚索框架体系虽然有上述优点,但是在实际施工中,要根据工程具体情况合理应用,不能盲目施工,造成浪费。

在以下情况下,一般不能使用锚索框架梁支护体系:

⑴ 边坡表层土不能承受锚索传递到框架梁体系上的锚固力时,不能使用这种支护体系,如边坡表层土为松散、潮湿、软弱的土层的边坡,其表层土无法承受锚索传递到框架梁体系上的锚固力,会导致整个框架体系下陷,压裂,产生不均匀变形,从而使整个框架锚固体系失效。
⑵ 对钢筋和水泥有强烈腐蚀性的地层不能使用该支护体系,由于预应力锚索框架梁一般都应用于永久性边坡中,要求预应力锚索和框架梁在使用过程中不能发生破坏,如果所加固边坡的岩土体对水泥和钢筋有腐蚀性,在一定时间内,锚索和框架梁会发生腐蚀破坏,整个支护体系会失效。

⑶ 对于锚索锚固段地层无法提供足够大的锚固力的边坡,不能采用此种支护形式。按照规范规定,锚固段不应设置在有机质土、淤泥质土、液限Wi>50%的上层、相对密度DT<0.3的土层中。如果在锚索长度足够大的情况下,上述条件无法满足,则不能采用此种支护形式。
除上述几个条件外,如果不从经济角度考虑,预应力锚索框架作为一种轻型支挡结构,可以适应一定规模的各种地层岩性的边坡病害整治工程的要求。适用于高陡度土质、石质的不同规模的边坡崩塌、坍塌、滑坡等人工和自然病害,以及各种表层和坡面病害的防护。

4. 预应力锚索框架梁支护体系的施工过程

预应力锚索框架梁支护体系施工过程为先施工锚索,再进行框架梁施工,施工完后待锚固体和框架梁强度达到设计要求后,可进行锚索张拉施工,待锚索框架预应力张拉后进行下一级土、石方开挖,整面边坡施工完成后,进行坡面绿化。

5.1.2喷锚支护

喷锚支护体系是由密集的锚杆群、被加固的原位岩土体、喷射混凝土面层和必要的防水系统组成的。锚杆依靠于土体之间的界面粘结力或摩擦力,使锚杆沿全长与周围土体紧密连接成为一个整体,形成一个类似于重力式挡土墙的结构,抵抗墙后传来的土压力和其他载荷,达到加固边坡的目的(见图5-2)。

1. 喷锚支护体系作用机理[22]~ [23]

喷锚支护体系是靠锚杆、土体、钢筋网和混凝土面层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,减少岩土体侧向变形,增强边坡的整体稳定性的一种支护体系。
锚杆的主要作用是约束和加固土体,它不仅能够弥补土体抗拉、抗剪的不足,而且锚杆在注浆施工过程中,水泥浆能够渗入到岩土体内部的裂隙中,通过水泥浆对岩土体的补强作用,提高岩土体自身的结构强度。

挂钢筋网喷射混凝土面层能够将单个锚杆连接成一体,形成锚杆群,使锚杆与土体紧密的连接成为一个整体。同时,喷射混凝土能封闭坡面,避免坡面受到水流的冲刷。

喷锚支护能改善岩土体的性质,加强岩土体的内在强度和整体性,提高其自身的自承自稳能力,充分发挥岩土体的潜能。

2. 喷锚支护体系的优点

⑴ 操作简单方便

喷锚支护体系的操作方法简单方便,可适用于各种工程条件,锚杆既可以用电动机械成孔,在没有电的情况下,还可以用风动机械和人工用洛阳铲直接成孔。边坡表面喷射混凝土施工采用空气压缩机带动喷射砼机施工,效率高,速度快。

⑵ 锚杆选材范围广,能适用于一些特殊地层

对于一些特殊地层如淤泥、回填土,锚杆施工时容易塌孔,采用成孔后放入钢筋注浆的方法非常困难。此时可以采用钢管、角钢直接击入土体,也可以达到同样的效果。

⑶ 施工工期短,能快速有效的抑制边坡的变形

喷锚支护体系的施工快捷方便,因而能够在最短的时间内形成一个整体支挡结构,特别是对于一些边坡加固抢险工程,在锚索框架梁结构施工时间太长、无法满足短期加固需要的情况下,喷锚支护的短期支护效果非常明显。

⑷ 造价低

和预应力锚索框架梁比较,喷锚支护体系的造价偏低,在两种支护体系均适用的前提下,使用喷锚支护体系能大大降低造价。

3.喷锚支护体系的适用范围

喷锚支护体系主要适用于岩性较差,强度较低,易于风化的岩石边坡;或虽为坚硬岩层,但风化严重,节理发育,易受自然应力影响导致大面积碎落以及局部小型崩塌落石的岩质边坡;或边坡岩石破碎松散,极易发生落石崩塌的边坡防护。

喷锚支护体系也适用于滑裂面发育较浅的土质边坡,或需要临时支挡和局部加固的边坡。

在以下情况下,一般不能使用喷锚支护体系:

⑴ 边坡滑裂面发育很深,锚杆长度无法到达滑裂面外,不能使用喷锚支护。

⑵ 对钢筋和水泥有强烈腐蚀性的地层不能使用该支护体系。

⑶ 对于边坡绿化有严格要求的边坡,不能采用此种支护形式。喷锚支护会在边坡表面形成一层混凝土层,这层混凝土层会抑制植物的生长,所以,对于需要短期绿化效果的边坡,不能采用该支护体系。

4.喷锚支护体系的施工过程

喷锚支护体系施工过程为先施工锚杆,再进行坡面钢筋网施工,施工完后喷射混凝土。

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