压力分散型锚索
压力分散型锚索应用
压力分散型锚索在不良地质边坡中的应用摘要本文通过1000KN无粘结压力分散型锚索，在昭通市关河牛栏沟水电站左岸崩塌堆积体高边坡加固工程中的成功应用，介绍其设计概况、施工工艺，以及边坡变形及锚索应力监测方面的应用，并对施工过程及工艺进行了总结分析，为类似工程提供参考经验。
关键词：崩塌堆积体边坡加固压力分散型锚索施工工艺安全监测压力分散型锚索的特征是：内锚固段的数个承载板从不同位置调动锚索锚固区的承载能力，逐级衰减至自由段，锚固力可调性范围大。
对承载力比较差的软弱破碎岩体和难以锚穿的较大堆积体，使用压力分散型锚索进行坡面支护具有良好的加固效果。
1、工程概况1.1 工程规模及地点牛栏沟水电站是横江岔河至盐津县城河段梯级规划中的第六级，闸坝式开发，位于云南省昭通市盐津县关河上，以发电为主的小（1）型水电枢纽工程。
电站正常蓄水位488.0m，死水位486.5m，正常蓄水位以下库容161万m3，调节库容29万m3，最大坝高为28m，水库基本无调节能力，额定水头12.3m，引用流量230m3/s,电站装机容量为2×12.4MW，保证出力5.3MW，年利用小时4597h，多年平均发电量1.14亿kW.h。
电站以发电为主要目标，无综合利用要求。
左坝肩紧邻G040国道外边，右坝肩距离G85水麻高速公路不到30米，施工区两岸公路高程均在522.00高程左右。
1.2 边坡地质情况牛兰构枢纽建筑物布置地段的左岸山坡在040国道以上分布有三级平台，台面保留完整，地貌形态与其上、下游地形地貌形态相一致。
右岸基岩出露，岸坡稳定；左岸开挖揭露后为崩、坡积而成的碎石、砾石及块石、粉质粘土、砂土夹孤石、大块石堆积体，坡面出露的地下水点多量大，边坡稳定性极差，按设计坡比开挖后即发生局部滑塌、矢稳现象。
经加密钻探补堪查明左岸山坡的堆积物主要可分为两层：1）490m高程以上山坡堆积体（人工堆积土散布在表层坡体上）主要为崩、坡积成因的碎石、砾石及块石、粉质粘土、砂土夹孤石、大块石，一般厚12m～44m，堆积土中孤石、块石、碎砾石母岩主要以灰岩为主，少量为粉砂岩、泥灰岩；2）、490m高程至464m高程边坡主要分布泥质粉砂岩岩块（③层）、碎石质土层（④层），厚约20～37m，该层成份单一，全部为泥质粉砂岩，未发现含有灰岩碎、块石，碎石质土层呈透镜状，分布不连续，堆积体结构紧密，透水性弱；古河床冲洪积漂石、卵砾石层厚约1.8~5.7m。
压力分散型锚索与普通拉理型锚索的对比
压力分散型锚索与普通拉理型锚索的对比1、受力原理不同普通拉力型锚索，主要依靠水泥砂浆内锚固段提供足够的握裹力和抗拔力，大量的研究资料已经证实这种锚索固定长度上的粘结应力分布是极不均匀的，锚固段的最近段应力集中现象严重，，随着荷载的增大，并在荷载传至固定端最远端之前，杆体——灌浆体界面或者灌浆体——地层界面就会发生“粘脱”、这种粘脱作用逐步被破坏的锚索一般都会大大降低地层强度的利用率。
而压力分散型锚索的预应力筋是采用无粘结钢绞线。
在荷载的作用下，灌浆体受压，不易开裂。
由于组成这类锚索的单元锚索锚固长度较短，所承受的荷载也小，锚固长度上的轴力和粘结应力较均匀，不会产生逐步粘脱现象，从而能最大限度的调用地层强度。
从理论上讲此类锚索的整个锚固长度并无限制，锚索承载力可随着锚固长度增加而提高。
2.杆体材料不同普通拉力型锚索的材料一般选用有粘结预应力钢绞线，压力分散型锚索的材料则选用无粘结预应力钢绞线，两者之间的主要区别是后者出厂时就用管内注满油脂的塑料管包镶。
其技术要求是：塑料管厚度为0.8~1.2mm，油脂厚度》50g/每米钢绞线。
因此后者有较强的防腐蚀能力。
3.锚索结构不同普通拉力型锚索一般由几根有粘性的钢绞线组成。
其自由端必须经过防腐处理，而且对锚固段控制较严格。
压力分散型锚索则由几个单元锚索组成，每个单元锚索分别由两根无粘结钢绞线内锚于钢质承载体组成（钢绞线通过特别的挤压簧和挤压套对称的锚固与钢质承载体上，要求单根的连接强度＞200KN）。
不同单元的钢绞线长度是不相同的，它的锚固段是由各单元锚索的固定长度共同组成的。
5.张拉程序不同张拉时，普通拉力锚索采用同步分级张拉，即对所有钢绞线同时施加荷载，直至设计锁定荷载（当然要进行超张拉），而压力分散型锚索则按一定的次序分单元采用差异分步张拉，即根据设计荷载和锚固单元长度计算确定出各单元的差异荷载后，然后才能按张拉程序整体同步分级张拉。
6.结语（1）用于采用无粘结钢绞线，压力分散型锚索施工时较为方便，无需对自由端作繁琐的防腐措施，且无粘结钢绞线的库存时间远远长于有粘结钢绞线。
5压力分散型预应力锚索施工工法1
压力分散型预应力锚索施工工法1. 前言压力分散型预应力锚索，是预应力锚索发展的一种新类型，是在锚索内锚段上布置若干个承载板、无粘结钢绞线相应分成若干组与承载板相连，施加的预应力均匀分散到各个承载体，承载板前的浆液结石处于受压状态。
压力分散型与普通压力型锚索的最大的区别在于,普通压力型只有一组锚头,而压力分散型锚索有多组锚头,避免了应力集中的问题。
2. 工法特点2.1锚索有多组锚头,避免了应力集中的问题；2.2覆盖层、堆积体采用跟管法钻进成孔，提高了成孔效率；2.3采用固壁灌浆的方法，解决了强卸荷岩体中锚索成孔问题。
3. 适用范围适用于水电站、公路、铁路等高边坡且地质条件复杂，岩体裂隙发育且分布深度大的预应力锚索施工。
4. 工艺原理4.1压力分散型锚索结构原理压力分散型锚索的基本原理是束体上布置数个承载板、无粘结筋相应分成数组与承压板相连。
挤压锚是主要联结件。
无粘结筋要分组下料；固定端除皮、除油并安装承载板，用挤压机在无粘结筋下端制做挤压锚头。
可广泛应用于各类岩、土体中，荷载大小不限，瀑布沟水电站、紫平铺水电站、首都机场扩建工程等均已采用。
4.2压力分散型锚索特点4.2.1通过承载板和挤压头使锚固浆体以受压为主；4.2.2内锚段应力集中程度和应力峰值随承载板数量的增加而得到缓解和降低；4.2.3可充分调动地层潜在承载能力，提高锚固力；4.2.4挤压头和锚具的质量是影响工作单元耐久性的关键因素。
5. 工艺流程与操作要点5.1压力分散型锚索施工工艺流程施工工艺流程见图5-1。
图5-1 压力分散型预应力锚索施工流程5.2 作业方法5.2.1 作业平台搭设1、在锚索支护施工前，人工（佩戴好安全绳、安全带）把工作面的浮渣、危石清理干净。
2、预应力锚索施工采用四排脚手架。
脚手架构造参考尺寸：立杆步距1.5～1.8m，立杆横距1.0～1.5m，立杆纵距1.5～1.8m；刚性连壁（墙）件按两（三）步三跨设置。
3、管架搭设遵循《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）的相关规定。
普通拉力型锚索与压力分散型锚索的比较分析
因此，相 同张拉力及锚固段条件下 ，压力分散型锚
索的理论伸长量比普通拉力型理论伸长量大。 ４ 经 济指 标
由于压力分散型锚 索分三个单 元 ，因此在钻孔长 度相 同的情况下 ，采用压力分散型锚 索较普通拉力型
式中
仃 ＝Ｐ ／ Ａ
ｉ ＝１， ２， ３
差 异荷 载 ： Ａ Ｐ １ ＝ Ｅ Ａ（ ＡＬ 一 ｚ ／ Ｌ ）
初 始荷 载 ＝ ０ ． １ ｘ Ａ ｘ ｆ ｐ ｔ ｋ ＋ 差 异荷 载 （ １ ）
ＡＰ ，ＡＰ ——分部差异张拉之第一、二步级张拉 荷载增量。
其余加载和普通拉力型相同。
３ 理 论伸 长 量计 算
普通拉力型锚索与压力分散型锚索理论伸长量计算
其中，Ａ为锚筋的截面积； ｔ ｋ 为锚筋承载力标准值 。 操作过程 中先将锚筋拉直 ，然后松开。随后再采用
行补张，补张完成后开始分阶段进行张拉锁定 ，通过分
Ｐ ——给定最终张拉 （ Байду номын сангаас计锁定 ）荷载作用下单根
钢 绞 线束 荷载 ；
Ａ ——单根钢绞线束的截面面积 ；
Ｅ —— 钢 绞线 的弹 性模 量 ；
级张拉可以有效 的缓解单次张拉造成 的应力集中现象 。
假定锚索束为 ６ 束，普通拉力型锚固段承受拉力与 压力分散型钢质承载体～致。对于分散型锚索 ，初始荷 载可用下式表示 ：
式 。具 体公 式 为 ：
ＡＬ ＝ Ｐ Ｌ ／ （ Ｅ Ａ） （ ７ ）
差异伸长量 ：△Ｌ 一 ＝ △Ｌ 一 △Ｌ
△Ｌ ２ 一 ， ＝ ＝ ＡＬ ２ 一ＡＬ ，
△Ｌ ， ＝ （ 盯／ Ｅ） ｘ Ｌ ．
（ ２ ）
（ ３ ）
（ ４ ）
压力分散“U”型可回收锚索施工工法
压力分散“U”型可回收锚索施工工法压力分散“U”型可回收锚索施工工法是一种应用广泛的施工工法，在土木工程领域得到了广泛的应用。
本文将从工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面对该工法进行详细介绍。
一、前言压力分散“U”型可回收锚索施工工法是一种在土木工程中常见的施工工法，通过使用特殊的锚索材料和设备，能够有效分散结构物的荷载，提高结构的稳定性和安全性。
该工法在实际工程中已经得到了广泛的应用，并取得了良好的效果。
二、工法特点1. 压力分散：通过采用“U”型可回收锚索材料，在施工过程中能够有效将结构物的荷载压力分散到周围土体中，降低了结构的荷载集中度，提高了结构的稳定性。
2. 可回收性：施工工法采用了可回收的锚索材料，在工程竣工后能够将锚索材料进行回收，节约了材料资源，并减少了对环境的污染。
3. 经济性：采用该工法可以有效降低工程成本，相比传统的施工工法，使用的材料和设备数量较少，减少了施工的时间和人力成本。
三、适应范围该工法适用于各种土木工程中，特别是在需要分散荷载、提高结构稳定性的项目中应用更为广泛。
例如桥梁、大型建筑物的基础加固等领域。
四、工艺原理施工工法与实际工程之间的联系主要体现在以下方面：1. 提前安排施工流程：在施工前需要仔细计算结构的荷载分布情况，并安排施工流程，确定每个阶段的具体施工措施。
2. 选择合适的锚索材料和设备：根据实际工程情况，选择合适的锚索材料和设备，确保施工过程的顺利进行。
3.采取适当的技术措施：在施工过程中，根据实际情况采取适当的技术措施，确保施工的质量和安全。
五、施工工艺1. 施工准备阶段：包括场地勘测、设计方案制定等。
2. 锚孔预埋阶段：根据设计要求，在结构体内预先埋设锚孔，为后续的锚索施工做好准备。
3. 锚索安装阶段：将锚索材料穿过锚孔，通过拉力机构进行张拉，同时采取相应的锚固措施，确保锚索的稳定性。
压力分散型锚索的工作原理
压力分散型锚索的工作原理压力分散型锚索是一种常用于支撑土体的结构工程技术，其工作原理是通过将锚索的预应力均匀分散到锚索的各个分支中，使得土体受力更加均匀，从而提高土体的稳定性和承载能力。
压力分散型锚索的工作原理可以分为以下几个方面来进行解析。
压力分散型锚索通过将锚索的预应力均匀分散到多个分支中，使得锚索的承载能力得到了提高。
传统的单一锚索在受力时，由于锚索的预应力集中在一个点上，容易导致锚点附近的土体受到较大的压力，从而可能引起土体的破坏。
而压力分散型锚索将锚索的预应力分散到多个分支中，使得锚点附近的土体受力均匀，减小了土体的受力集中程度，从而提高了土体的稳定性和承载能力。
压力分散型锚索还可以通过调节分支之间的预应力大小来实现对土体的力学特性的调控。
通过在不同的分支上施加不同的预应力，可以使得土体在不同位置受力均匀，从而提高土体的整体力学性能。
例如，在边坡工程中，通过调节边坡上不同位置的锚索预应力大小，可以使得边坡上不同位置的土体受力均匀，减小边坡的变形和破坏风险。
压力分散型锚索还可以通过增加锚索的数量来提高土体的稳定性和承载能力。
增加锚索的数量可以增加锚索的受力点，从而减小每个锚索的受力大小，使得土体受力更加均匀。
在土体力学中，多个锚索的共同作用可以形成一个相对稳定的力学体系，提高土体的整体稳定性。
压力分散型锚索还可以通过改变锚索的布置形式来适应不同的工程需求。
根据土体的特性和工程的要求，可以选择不同的锚索布置形式，如水平布置、垂直布置、网状布置等。
通过合理的锚索布置，可以使得土体受力更加均匀，提高工程的安全性和可靠性。
压力分散型锚索通过将锚索的预应力均匀分散到锚索的各个分支中，使得土体受力更加均匀，提高土体的稳定性和承载能力。
通过调节分支之间的预应力大小、增加锚索的数量以及改变锚索的布置形式，可以进一步优化土体的力学特性，适应不同的工程需求。
压力分散型锚索作为一种重要的结构工程技术，广泛应用于各类土体工程中，发挥着重要的作用。
论压力分散型预应力锚索张拉施工方法
论压力分散型预应力锚索张拉施工方法摘要：压力分散型锚索是由多组钢绞线穿过外承压板，在锚孔内设有多个内承压板，内承压板与不同长度的钢绞线固定连接的一种结构型式。
压力分散型与普通压力型锚索的最大的区别在于，普通压力型只有一组锚头，而压力分散型锚索有多组锚头，避免了应力集中的问题。
基于此，本文就从压力分散型预应力锚索张拉施工方法展开分析论述。
关键词：压力分散型锚索；补偿荷载；张拉工艺1、预应力锚索概述预应力锚索主要由杆体、锚固段、自由段和锚头四部分构成。
预应力锚索主要承受拉力，通过钻孔及注浆体将钢绞线固定于深部地层中，在被加固体表面对钢绞线张拉产生预应力，对岩体产生一个直接抗滑力和一个正压力来增加抗滑阻力，控制岩土体变形，从而使边坡稳定。
根据锚固段的受力不同，分为拉力型、压力型和荷载分散型。
1.1拉力型锚索经张拉锁定、灌浆后，其张拉段与被锚固介质无相对滑动的预应力锚索称为有粘结预应力锚索。
拉力型锚索属于全长粘结型锚索，锚固段锚索直接与注浆用水泥浆或砂浆固结在一起，锚固段处于受拉状态，主要通过锚固段提供的抗拉拔力保证预应力施作。
1.2压力型锚索经专用防腐油脂敷涂和外包层处理，张拉锁定后其张拉段在被锚固介质内可相对滑动的预应力锚索称为无粘结预应力锚索。
压力型锚索属于无粘结型锚索，其钢绞线与锚固段水泥浆体是隔离的，钢绞线直接与孔底承载体相连。
张拉时，荷载直接传至孔底的承载体，再由承载体将锚索的拉力转化为锚固体的压力，并将压力传递给岩土体，通过锚固段传给岩体。
压力型锚索受力结构优于拉力型锚索。
1.3荷载分散型锚索荷载分散型锚索可分为拉力分散型、压力分散型两种。
拉力型和压力型预应力锚索都存在应力集中的通病，容易造成锚固体破坏，从而导致锚索失去支挡作用。
压力分散型锚索的结构机理合理，受力均匀，相对于其它类型的锚索具有很大的优点，压力分散型锚索防护比较好，预应力损失小，可以消除应力集中导致的锚固段产生的渐近性破坏，抗震性能好，当滑坡体产生时，其适应变形能力较大。
压力分散型锚索施工技术要点
压力分散型锚索施工技术要点摘要：本文主要介绍了压力分散型锚索的施工技术要点，着重阐述了锚索施工中的一些技术要求和注意事项。
关键词：压力分散型锚索施工技术要点1．一般规定锦屏一级水电站左岸导流洞进、出口边坡及洞身变形段和塌方段采用压力分散型锚索进行支护，由高密度聚乙烯波纹管、PE套管、防腐油脂和水泥结石等进行多层防腐保护，具有可多次补偿张拉的特点。
1.1预应力锚索施工应按规定的工艺流程进行作业，施工前应进行性能试验或生产性试验，以验证设计参数，完善施工工艺。
1.2锚墩混凝土强度应达到C35（7d），方能进行锚索张拉。
1.3锚固段的胶结体强度应达到M60（张拉力为1000KN）、M50（张拉力为1500KN和2000KN），其中5d水泥结石强度达到40MPa，方可进行锚索张拉。
1.4锚索张拉过程中如遇钢铰线断丝、夹片出现可视裂缝、千斤顶严重漏油、油泵压力表反应异常等情况之一，应停机检查处理。
1.5封孔灌浆应在锚索张拉锁定后3d内进行。
1.6封孔灌浆应采取有效措施排除孔内的水、气，确保灌浆密实度，浆液内应掺有微膨胀剂，其掺量应通过试验确定。
2．材料与设备2.1预应力钢绞线2.1.1预应力钢绞线采用标准型1860MPa（270级）无粘结、无涂层、高强度低松弛钢绞线，其力学性能应符合GB/T5224规定，应有出厂合格证书和标牌。
2.1.2无粘结钢铰线的防腐油脂应化学稳定性好，不得含有有害成份，成分其涂敷量不应小于50g/m。
PE套管厚度为1.0～1.2mm，应有一定的韧性和硬度，并有抗腐蚀、抗老化性能。
2.1.3无粘结预应力钢铰线的PE套管在起吊、运输、储存过程中不得冲撞、不应受损，并有防雨、防晒、防污染及防腐蚀等措施。
2.2水泥采用P.O42.5及以上强度等级的水泥，质量符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-1999）的规定。
2.3防护套管2.3.1防护套管采用高密度聚乙烯（HDPE）波纹管，应具有化学稳定性和耐久性，其壁厚应能承受施工外力冲击和摩擦损伤。
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压力分散型锚索施工工艺简介
1造孔
根据锚索孔布置设计图纸及技术要求，将锚孔位置准确测放在坡面上。
开孔时应严格控制钻具的倾角及方位角，在钻进中及时测量孔斜及时纠偏。
锚索钻孔采用干钻成孔，直径为165mm，并超钻700mm，锚索下倾角度为20。
实际钻孔深度误差满足设计要求。
开孔低转速钻进，低压推进，当成孔约50㎝，须再次校核孔向，及时调整钻机。
钻孔检查：钻进过程中应对每个孔的地层变化、钻进状态（钻压、钻速）及一些特殊情况作现场记录，如遇坍孔，应立即停钻，进行固壁灌浆处理，待初凝后，重新扫孔钻进。
2锚索制作、安装
⑴下料。
每单元钢绞线下料比设计长度长出2m。
下料前应检查钢绞线的表面无损伤才能使用。
切割使用机械，不得用电弧切割，锚索应按对应孔号进行编号；
⑵挤压P锚。
切割好的钢绞线内锚端需在加工场按设计长度剥除锚固端PE 套，并进行脱脂除污干净，在剥除段端头约20㎝挤压上P锚，并对剥除段和锚固端挤压好的P锚进行防护。
⑶编束制作。
按照先长后短的顺序把下好料的钢绞线按照图纸要求穿上钢质承载体及钢质隔离支架，拉张段间距1.5m设置钢质隔离架，锚固段间隔1.75m 设置钢质隔离架，穿好后预应力筋与隔离支架用18#火烧丝逐处捆扎牢固。
在自由段与张拉断分界处设置止浆环。
同时将一次注浆管、二次注浆管、排气管装于索中部同钢绞线捆扎成一束。
⑷锚索安装。
锚索入孔安装前对钻孔应重新进行通孔检查，对塌孔、掉块清理干净，并对锚索体进行详细的检查，主要检查一次注浆管、二次注浆管、排气管的通畅情况，核对锚索编号与孔号，对损坏的配件进行修复或更换。
锚孔经检验合格后，将制作好的锚索采用人工对应穿束。
入孔索体推送时用力均匀一致，
均匀推进，应防止在推送过程中损坏锚索配件，索体外露部分满足工作长度时即到位。
3注浆
⑴注浆材料采用M40纯水泥浆，采用的水泥强度为42.5MPa，水灰比根据现场试验确定。
水泥浆用注浆泵注入锚孔里，注浆压力应不小于 1.0MPa。
搅拌采用浆液搅拌机进行，浆液应搅拌均匀，随搅随用，并在初凝前用完。
⑵锚索注浆采用二次注浆方式。
止浆环采用现场制作的布袋式止浆环，为确保止浆环止浆效果，应在一次注浆管上留有楔形破口以便水泥浆从注浆管流入止浆带。
待浆液从排气孔溢出一定时间后张拉段浆已注满。
6.张拉
待锚索格构梁及锚墩强度达到设计要求后，对锚索进行张拉。
张拉分为单股预紧和单元分级张拉两个阶段，单股预紧应进行两次以上。
单元分级张拉即四个锚固单元分别进行独立张拉，每个锚固单元锁定荷载均为1000kN/4×1.1=265kN。
分别依次对长束、中长束、中束、短束按设计荷载20%、40%、60%、80%、100%、110%单元张拉共分六个量级并按照先长后短的次序进行，并且应控制最大张拉力不得超过预应力钢材强度标准值的69%。
（1）单束预紧张拉程序：安装千斤顶→0→10%P（P为锚固单元设计荷载）→测量钢绞线伸长值→卸千斤顶。
此过程使各钢绞线受力均匀，并起到调直对中作用。
（2）单元分级张拉：
预紧→20%P（P为锚固单元设计荷载）→40%P→60%P→80%P→100%P→110%P →稳压锁定。
除最后一次超张拉要求静载持续30min外，其余五级加载，每级的持续时间均为5min。
上述五个量级的张拉均应在同一工作时段内完成，否则应卸荷重新再依次张拉。
锚索的张拉力分级施加，逐级增加至设计荷载。
对于预应力损失超过设计张拉力的10%时，应进行补偿张拉；补偿张拉在锁定值的基础上一次张拉至超张拉
荷载，超张拉力不超过设计张拉力的110%。
7.锁定封锚
机械切除多余钢绞线，严禁电割、氧割，并应留大于或等于10cm 长度以防滑脱，外罩涂刷防锈漆的圆形铁皮罩桶，罩桶开孔，注入防腐材料，最后用混凝
土封锚。
每孔锚索施工完成后，应向监理工程师提交必须的验收资料。