昆明军龙岩土工程有限公司 云南昆明
摘要：压力分散型预应力锚索是在一个锚固体中由几个单元锚索组成得复合承载索体，其利用注浆体抗压性能较好的特点，由于杆体与注浆体之间隔离而不产生摩擦，索体通过承压板将锚索拉力分散于锚索锚固段的各个锚固单元，再由锚固单元传递至土体中。本文主要通过昆明医科大学第一附属医院3#住院楼项目基坑工程的压力分散型锚索基本试验结果，验证锚索承载力，分析锚索变形量及安全系数；并通过本项目基本试验探讨试验分析方法及存在的问题。
关键词：锚索；预应力；基坑
一、应用压力分散型锚索的优势。
（1）锚固段长度可加长，单根锚索承载力较高
《岩土锚杆（索）技术规程》规定土层锚索设计锚固长度宜采用6~12m，压力分散型锚索根据锚固段单元数量适当增加锚索锚固段，即每单元锚固长度应满足规范要求；同时，锚固段的增加相当于锚索承载力对应提高，解决设计时单根锚索承载力过高实际应用中无法兑现的问题
（2）回收锚索设计的重要条件
由于锚索杆体与注浆体之间不产生粘结应力，通过设计回收装置使杆体与承压板脱离即可实现锚索回收，一定程度上保证锚索杆体的回收率。
（3）便于永久性锚索设计
压力分散型锚索索体与注浆体之间隔离，索体可采用无粘结钢绞线，满足永久锚索耐久性要求，避免采用裸钢绞线在长期荷载作用下注浆体开裂，地下水顺裂缝与索体接触，易腐蚀钢绞线而无法达到永久支护的目的。
二．项目工程概况
昆明医科大学第一附属医院3#住院楼项目位于昆明市西昌路295号，昆医附一院内，场地东北邻1#外科住院楼，南邻医院影像中心楼，北侧西段紧邻医院污水处理站，北侧东段为医院放射科，场地西侧为贵金属研究所住宅区。基坑开挖深度：裙房或纯地下室区17.25m，主楼区域为18.05m，基坑面积6712m2。
基坑支护形式主要分为二大部分：（1）场地西南角采用排桩+角撑结合桁架撑方案，开挖深度为17.25m；（2）其余大面采用排桩+压力分散型预应力锚索方案，基坑开挖深度为17.25和18.05m二种。
3 地质、水文概况
3.1地质概况
建设场地属昆明古滇池第四系湖沼积、冲洪积堆积盆地地貌，处于古滇池湖积盆地北部盘龙江Ⅰ级阶地内。本基坑开挖影响范围土层自上而下分布如下：①1素填土、②粉土、②1粘土、③粉土、③1砾砂、③2粉质粘土、④粉土、④1圆砾、④2粉土、⑤粉土、⑤1粉质粘土、⑤2砾砂、⑥粘土、⑥1粉土。各土层主要物理力学指标如下表：
各土层主要物理力学指标
3.2水文概况
地下水类型主要表现为上层滞水及第四纪松散堆积层孔隙型潜水，微具承压性，上层滞水主要赋存于上部填土层之中，潜水层的主要含水层为粉土、砾砂及圆砾层。
三．锚索试验方案
锚索设计时采用的锚固体与土体的粘结强度值一般为经验值，且采用不同的成孔工艺、注浆工艺、各岩土层分布的不确定性对锚索承载力均产生影响，故在工程锚索施工前，应通过锚索基本试验确认施工工艺参数及复核锚索承载力是否满足设计要求，变形相关参数是否与设计选取的参数吻合，试验锚索工艺参数应与工程锚索的相同。
在现场选取具有代表性的钻孔进行试验锚索，锚索孔口标高结合现场实际情况及土层分布确定为地面标高下2.1m（1886.50m）。试验锚索地质剖面图如下所示：
试验锚索地质剖面图
锚索基本试验数量为1组共三根，锚索角度采用25°，与工程锚索一致，分别进行不同自由段与锚固段组合的压力分散型锚索，锚索分为2束一个单元，均进行极限抗拔试验。具体参数见试验锚索参数表：
5试验数据分析
5.1张拉方法
压力分散型锚索张拉采用差异荷载补偿张拉方法，基本试验计算差异荷载增量时须代入最终的极限承载力，而极限承载力在计算阶段无法确定，因此，可按以下两种方法进行估算：第一，锚索的极限承载力按设计提供的锚固体与土体的粘结强度结合土层分布计算出极限承载力，当设计为明确该值时，亦可按《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）中表4.7.4取锚杆的极限粘结强度标准值计算得。第二，取锚杆杆体极限承载力的0.8倍做为极限承载力。
5.2试验数据
六．试验总结
（1）在本场地地质条件下S1、S2、S3锚索锚固体与土体的极限强度平均值分别为88.5 Kpa、117.8Kpa、98.2Kpa。
（2）S2、S3锚索锚固段均为12m，但S2锚索锚固体与土体的极限强度平均值高于S3，经分析主要是S2锚索锚固在圆砾层中的厚度较厚，圆砾层中粘结强度要高于粉土、粘土。
（3）经对比分析S1、S2锚索，二者锚固在圆砾层中的厚度接近，但是S1锚索锚固段22m远大于S2锚索的11m，但其平均极限粘结强度较S2低，且低于S3锚索，即锚索锚固段过长对锚索承载力的发挥有一定的衰减。
（4）经对本组三根锚索试验的变形量进行分析，每级加载时产生的位移量均大于锚索杆体材料的伸长量，同时每根锚索均产生了塑性变形，塑性变形量在10~18mm之间。
总结：
锚索做为支护结构中提供水平抗力的主要构件，其布置灵活，属外拉锚结构能为地下室施工提供及其优越的操作条件；加之近年来，由于我国建筑行业飞速发展，向地下空间的开发利用势在必行；加之昆明市政府要求1：1车位配套，地下室的开挖呈超大、超深的趋势。同时，人们对地下空间的保护意识增强，超出红线应采用回收式锚索，再加上永久性边坡工程不断涌现。因此，压力分散型锚索将得到广泛应用。
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[3]王恒宾，汤晨，张玉兰等.压力分散型预应力锚索基本试验分析[J].中国水运（下半月），2013，（6）：327-328.
论文作者:王咸东
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/6
标签：锚固论文; 承载力论文; 分散论文; 土层论文; 基坑论文; 预应力论文; 压力论文; 《基层建设》2016年11期论文;