高填方区水平向预应力管式锚索初探.pdfVIP

高填方区水平向预应力管式锚索初探 林金福1 张 杰2 徐国民1 (1．西南有色昆明勘测设计(院)股份有限公司2。玉溪大红山矿业有限公司) 摘 要 本文就一种新型锚索——水平向预应力管式锚索的构建形式、作用原理、受力机理以及 设计施工中应该注意的一些问题作了初步探讨，仅供同行讨论，其中可以预见和没有预 见的诸多问题需要实践证明和在实践中进行认识、总结和改进。 关键词 即做即用 管式锚索分散型锚固力 压实填土 1 前言 边坡治理工程方案设计与工程实施中，常常会遇到一些特殊情况，而这些特殊情况又往 往需要采取非常规的手段来解决。特殊问题的解决，常常需要创新的思维和工程手段，因 此，解决问题过程的本身就意味着可能得去思考一种新的工艺方法。“预应力管桩锚索”这 一方法就是在解决某高填方边坡治理工程桩锚支护结构的锚索问题中提出来的。 2预应力管桩锚索产生的背景 2．1 边坡条件 某工程建设在由斜坡经挖填整平而成的台阶状场地上，其中电力设施——总降系统位于 1766m平台上，其下为1744m平台。总降系统前沿边坡所在地段填土前斜坡原始标高为 西段边坡全由填方组成，累计填土厚度最大达26m。由于用地原因，填方边坡以直立坡为 主。填土料为挖方区全～强风化玄武岩及其残坡积土。 2．2原设计与工期 原设计采用的支护结构形式为锚拉桩板墙， 由于桩板墙后为大范围的厚大填土，要采用斜锚 将锚索置于稳定地层中的难度较大，故原设计采 用了墩式水平拉锚，将锚墩置于稳定区域的填土 中，利用填土的强度提供锚固力见图1。 支挡桩施工完成后，由于总降系统建设工期 要提前完成，建设方要求22m高的场地填方必须 在25d以内完成，而仅4排拉锚之锚墩龄期一项 就不可能满足工期要求，‘因此，必须想出一种即 做即用不误填土施工、满足工期和锚固力要求的 图】 填方区水乎墩式锚拉抗滑桩板墙支护 锚固方法。 (尺寸单位：ram) 294 2。3设计变更 预应力管桩从生产到投入使用对时间要求较短，而且多数厂家都有现成产品，可以现买 即用。若将锚索用承载板与管桩连接在一起埋在压实填土中，即可做成压力形锚索。这种锚 索结构施工安装方便快捷，可以实现快速锁定，几乎不影响填土施工速度。基于上述思考， 决定将原设计的墩式拉锚改为预应力管桩锚索，待填土填到设计标高时进行锚索安装。 3预应力管桩锚索的构造 本工程原设计锚墩抗力为750kN，经计算，改为管桩锚索后，若采用中500mm管桩替 代锚固体，锚固段长度需要20m，可用两节10m长的管桩制作成压力分散型锚索。锚固段 设于经计算的最危险潜在滑移面之后lm之外，钢绞线自管桩内穿过，两个承载板分别与两 节管桩的尾部相连。为便于填土碾压，自由段设钢管外套并预置注浆管。为便于注浆及防 腐，承载板及管桩端头均用快速凝结混凝土封包。之所以先做成压力分散型锚索，是为了解 决工期问题，即先安装好管桩锚索，当填土填到下一排锚索安装标高时即可锁定本排锚索。 为了解决进一步的防腐及管桩与自由段钢管套的空心问题，锚索安装时，锚固段锚索按拉力 型设置，在完成压力分散型锚索的锁定后，通过预置注浆管注浆，注浆后便可形成拉力分散 型锚索，这样使锚索的防腐更可靠。为了便于浆液充填饱满，锚索安装时，做成内倾36～5。 的倾角，具体构造详见图2。 图2填方区水平向管式锚拉抗滑桩板墙支护(高程单位：m) 4预应力管桩锚索的作用原理 4．1锚固力的计算 4．1．1 按管桩的摩擦力计算锚固力 94—94) 若把替代锚固体的管桩看作一根水平放置的桩体，按《建筑桩基技术规范》(JGJ 规定的抗拔极限承载力标准值为： 巩一∑A，q鼬钟：Zi=O．8×28×zrX0．5X20=704kN 295 抗拔力设计值为： N=阢／(nX以)一704／(1×1．65)一427kN 4．1．2按粘结强度计算锚固力