预应力锚索抗滑桩治理在边坡工程中的应用

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1、企业视点Enterprises’View预应力锚索抗滑桩治理在边坡工程中的应用■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■长沙市建设教育培训中心刘广宇摘要：本文分析了预应力锚索抗滑桩加固机理和体系的变形特征特点，并且分析了预应力锚索抗滑桩的内力的计算方法。具体结合边坡治理的一个工程应用，体现出显示这种抗滑结构的优越性。关键词：边坡；预应力锚索抗滑桩；边坡治理；加固机理一、引言二、预应力锚索抗滑桩加固机理无论是工程中开挖和填筑的边坡，还是自然（一）预应力锚索抗滑桩加固机理环境中已有的高陡山体边坡，都普遍存在着稳定预应力锚索抗滑桩具有“主动支护、柔性支护、性问题，因此需要

2、对具有潜在滑动倾向或者已经概念明确、经济合理”的特点，其结构主要由抗滑出现滑动趋势的边坡进行稳定性分析，对于确保桩、预应力锚索、锚具等组成。位于滑面以下稳定基边坡工程满足安全和经济要求具有十分重要的意岩内的锚索称为锚固段，其余为张拉段。对锚索施义。而锚索和抗滑桩是加固边坡常用的方法，国内加预应力后，通过锚具将其与抗滑桩相连接，它的外在这方面进行了一些理论分析，并取得了一些另一端穿过滑坡体后锚固于滑床内，从而使抗滑桩有益的结论[3、4]和预应力锚索组成一个联合受力体系。用锚索拉力。自1911年美国首次采用岩石锚杆以来，锚固技和桩体共同平衡滑坡推力，彻底改变了一般抗滑桩术得到迅速发展。其中

3、，预应力锚索由于其长度大、大悬臂受力的受力机制，改变了抗滑桩单一靠嵌固锚索体的强度高以及施加的预应力吨位大，更适合段地基抗力平衡滑坡推力的机理。这样作用的结深层加固。因此，在滑坡和危岩体的加固及深基坑护果，使得桩内弯矩大大减少，桩径变细，桩的埋置深壁方面预应力锚索尤其是锚索和桩的联合方案得到度变浅，达到了结构受力合理、节省投资、节约材了广泛的应用。料、缩短工期的目的。预应力锚索桩联合支护从20世纪80年代开始从桩的受力机制看，普通悬臂抗滑桩处于“被动研究并应用，锚索桩由锚索和锚固桩组成，由于在桩型”的受力状态，施工后在滑坡推力的继续作用下发的上部设置了预应力锚索，使桩的变形受到约束，大

4、生位移，桩才能逐渐具备抗滑能力，这对保护滑体上大改善了悬臂桩的受力状态，从而减小了桩的截面的已有建筑物非常不利。而预应力锚索抗滑桩具有和埋置深度。预应力锚索桩首先应用于滑坡整治及“主动型”特点。施加预应力后，滑体受到反推力，这样基坑支护，随后用于高填方支挡及路堑高边坡预加就可以立即起到止滑的作用。滑体上已有建筑物不再固中，均取得了良好的效果。继续变形，个别情况下原有变形裂缝还会逐渐弥合。46ChinaConstructionEducation2009.3Enterprises’View企业视点（二）预应力锚索抗滑桩变形特征预应力锚索抗滑桩结构体系的变形特征为抗滑桩和预应力锚索之间的变形

5、协调，即锚索伸长量在水平方向的分量与锚索作用点处桩在同样力系作用下的位移量相等。在边坡没有发生变形前，锚索在预应力的张拉作用下对边坡体施加一个主动作用力，由于锚索的反力装置为抗滑桩，则抗滑桩本身同样产生一个变形量。当边坡体发生位移产生滑动，下滑力作用在抗滑桩上，桩端固定在相对较好的土层或岩层中，可视为固定或铰支结构，桩顶在锚索拉力的作用下，桩身将产生挠曲弯曲变形。图1锚索抗滑桩结构计算三、预应力锚索抗滑桩的受力分析由位移变形协调原理，每根锚索伸长量Δi与该预应力锚索抗滑桩支挡结构是在抗滑桩的基础锚索所在点桩的位移fi相等，建立位移平衡方程。上，在其顶部或特定位置配置锚索，并且预先施加一

6、Δi=fi（3）n个主动力，给滑坡一个阻止下滑的外力，可立即阻止fi=X0+φ0Li+Δiq-ΣΔij（4）滑坡滑动，稳定滑坡。预应力锚索抗滑桩可看作一端j=1Δi=δi（Ri-Ri0）（5）铰支，一端固定的梁式结构。锚索桩最大弯矩的大式中：X0、φ0分别为桩锚固端O点处的位移、转小、位置与锚索施加预应力的大小有关。角；Δiq、Δij分别为滑坡推力、其它层锚索拉力Rj作用（一）受力假定条件于i点桩的位移；Ri0为第i根锚索的初始预应力；δi1.假定每根锚索桩承受相邻抗滑桩桩心距滑坡推为第i根锚索的柔度系数，即单位力作用下锚索的力或岩土侧向压力，作用于桩上的力主要有滑坡推力弹性伸长量，由

7、（6）式得到。其中Li、As分别为锚索自或岩土侧向压力、锚索拉力及锚固段桩周岩土作用由段长度及每束锚索截面积；Eg为锚索的弹性模量；力，不计桩体自重、桩底反力及桩与岩土间的摩阻力。N为每孔锚索的束数。2.将桩、锚固段桩周岩土及锚索系统视为一整Li体，桩简化为受横向变形约束的弹性地基梁，锚拉点δi=N×EA（6）gs桩的位移与锚索伸长相等。当滑坡推力为梯形分布时（见图1），在其作用（二）锚索拉力的确定力下，i点桩的位移为：4将桩与锚索视为一整体，