預應力錨桿的案例
『分享』預應力錨桿、錨索的模擬！
預應力錨桿、錨索的模擬
關于這個問題，討論了不少了，俺也來發個言，僅供菜鳥參考，請大牛指正！
俺認為，這個問題首先要從預應力錨桿這種工程措施開始：
1、破壞形式，有三種破壞形式，a,鋼筋的屈服破壞.b,錨固體（砂漿）破壞.c,錨固體和鋼筋以及圍巖的接觸面破壞。對于這三類破壞，軟件都使用理想彈塑性模型。對于A類破壞，使用屈服強度ytens和emod來描述，如果你知道錨桿不會屈服，可以設置一個較大的ytens來保證鋼筋不會屈服，當然如果你使用一個很小的ytens，那么，就可能出現塑性流動。對于B類破壞，是指錨固砂漿被剪破，發生單位位移時每米錨桿能承擔的力，這里一定要記住是理想彈塑性模型?。“车睦斫猓@種破壞應該在錨固體內。軟件中這個指標叫gr_k，只會與錨固砂漿的剪切模量和錨固體的截面幾何形狀有關，gr_k=2*Pi*G/10*ln(1+2t/D)，式中G為砂漿的剪切模量，t為截面砂漿厚度，D為錨桿鋼筋的直徑。對于C類破壞，是發生在錨固體的兩個接觸面上的，但你只能定義一種。首先，你必須明確，既然是接觸類型的問題，就應該有C和Phi，這和邊坡是類似的。這兩個參數的確定，是應該按抗拔試驗來確定的，將試驗錨桿的最大抗拔力/錨固長度作為y軸，圍巖壓力*錨固體直徑為x軸，截距就是C，軟件中是gr_coh，傾角就是gr_fric。實際應用中，軟件可以采用gr_coh等于D（鋼筋拔出）或者D+2t（錨固體拔出）乘于pi再乘于max（圍巖和錨固砂漿的單軸抗壓強度）/2來計算；如果不考慮圍壓的影響，gr_fric可以設置為0。
預應力的施加，俺認為使用sel cable pretension較好，直接加在錨固段上，錨頭嘛，你應該和梁連在一起．
展開 邊坡錨固結構及設計計算講解，信息量很大哦！
為預防和治理此類災害，
工程上常將一種受拉桿件埋入巖土體，用以調動和提高巖土體的自身強度和自穩能力，這種受拉桿件稱為錨桿或錨索(以下統稱為錨桿)，其所起的作用即為錨固。
運用數學、力學和工程材料等科學知識解決巖土工程中的錨固設計、計算、施工和監測等方面問題的技術和工藝稱為
錨固工程
。
二、錨桿類型
邊坡工程中使用的錨桿是一種安設在巖土層深處的受拉桿件，其一端與工程構筑物相連，另一端錨固在巖土層中，必要時需對其施加預應力，以承受巖土壓力、水壓力或風荷載等所產生的拉力，再將拉力傳遞到深部穩定巖土層中，達到有效承受結構荷載及防止邊坡變形失穩的目的。
預應力是人為對錨桿施加的張應力，從而對邊坡施加主動壓力。因此，預應力錨桿不同于非預應力錨桿，后者只有當巖土體產生變形時才承受張力，且張力隨位移增大而增大，故這種張力主要只對變形體起懸吊作用。所以，
預應力錨桿屬于主動加固措施，而非預應力錨桿屬于被動加固措施。
在邊坡錨固工程中，前者比后者應用更為廣泛。
展開 《預應力結構錨固-接觸力學與工程應用》
9.1 錨墊板設計
9.2 錨下結構的工程分析實例
9.3 某型18孔錨墊板的錨下應力分析實例
9.4 小結
第10章 巖土錨固機理及其工程應用
10.1 巖土錨固內錨固段的數值計算
10.2 預應力錨桿的錨固機理研究
10.3 預應力錨桿的整體錨固效應研究
10.4 預應力巖土錨固的工程應用
參考文獻
土釘墻基坑支護施工工藝及要點
二、復合土釘墻
復核土釘墻主要有土釘墻+預應力錨桿（索）、土釘墻+隔水帷幕和土釘墻+微型樁三種常用形式。由于復核土釘墻是土釘墻基本形式與其它圍護結構的組合，因此土釘墻基本形式的特點和適用條件同樣適用于復合土釘墻。
1） 土釘墻+預應力錨桿（索）
與土釘墻基本形式相比，土釘墻+預應力錨索形成的復合土釘墻對基坑穩定性和變形控制更加有利。該圍護形式適用于對基坑變形要求相對較高的基坑。
圖 2.4-2 土釘墻+預應力錨桿（索）
2） 土釘墻+隔水帷幕
土釘墻+隔水帷幕的圍護形式在基坑周邊設置封閉的隔水帷幕，可防止坑內降水對坑外環境產生影響。同時隔水帷幕對坑壁土體具有預加固作用，有利于坑壁的穩定和控制基坑變形。該圍護形式適用于地下水位豐富，周邊環境對降水敏感的工程，以及土質較差，基坑開挖較淺的工程。
圖 2.4-3
3） 土釘墻+微型樁 采用微型樁超前支護可減小基坑變形。該圍護形式適用于填土、軟塑狀粘性土等較軟弱土層，需要豎向構件增強整體性、復合體強度及開挖面臨時自立性能的工程；
圖 2.4-4 土釘墻+微型樁
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基坑分層開挖錨拉樁支護數值模擬 ￥59
不平衡的原因，往往是一開始就把錨桿嵌入地層了。
2、接觸設置。由于涉及到分層開挖，樁，預應力錨桿，所以要設置很多接觸，這些接觸包括：樁土永久性接觸，樁土暫時性接觸。在開挖過程中，部分接觸要失效。
3、生死單元功能。模擬分層開挖。
4、預應力錨桿嵌入土體。
5、錨桿與樁的連接。這里采用節點耦合方式處理。
6、錨桿預應力施加。設置熱膨脹系數，采用降溫法使錨桿產生預應力。
7、開挖與支護分析步設置。先開挖一層，設置一個分析步；然后立即對錨桿施加預應力支護，也設置一個分析步。
圖1 基坑分層開挖支護模型
圖2 地應力平衡時的位移
圖3 開挖第一層位移
圖4 開挖第二層位移
圖5 開挖第三層位移
圖6 開挖第四層位移
圖7 地應力平衡時等效塑性應變
圖8 開挖第一層等效塑性應變
圖9 開挖第二層等效塑性應變
圖10 開挖第三層等效塑性應變
圖11 開挖第四層等效塑性應變
展開 基坑小知識：錨索為什么要設置自由段？不設置行不行？
《建筑邊坡工程技術規范》GB 50330-2013
第 8.4.1條:
“錨桿總長度應為錨固段、自由段和外錨頭的長度之和,并應符合下列規定:錨桿自由段長度應為外錨頭到潛在滑裂面的長度;預應力錨桿自由段長度應不小于 5.0m,且應超過潛在滑裂面 1.5m;”
《巖土錨桿 索 技術規程》CECS 22:2005
第 7.6.2 條條文說明:
“若錨桿自由段長度過短,則對錨桿施加初始預應力后,錨桿的彈性位移較小,一旦錨頭出現松動等情況,可能會造成較大的預應力損失?！?《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-2012）
4.7.5條條文說明：
錨桿自由段長度是錨桿桿體不受注漿固結體約東可自由伸長的部分，也就是桿體用套管與注漿固結體隔離的部分。鋪桿的非錨桿段是理論滑動面以內的部分，與鋪桿自由段有所區別。鋪桿自由段應超過理論滑動面（大于非錨固段長度）。錨桿總長度為非錨固段長度加上錨固段長度。錨桿的自由段長度越長，預應力損失越小，錨桿拉力越穩定。自由段長度過小，錨桿張拉鎖定后的彈性伸長較小，鋪具變形、預應力筋回縮等因素引起的預應力損失較大，同時，受支護結構位移的影響也越敏感，錨桿拉力會隨支護結構位移有較大幅度增加，嚴重時錨桿會因桿體應力超過其強度發生脆性破壞。因此，錨桿的自由段長度除了滿足本條規定外，尚需滿足不小于5m的規定。自由段越長，鋪桿拉力對備頭位移越不敏感。在實際基坑工程設計時，如計算的自由段較短，宜適當增加自由段長度。
從上面規范中的規定可以看出,設置自由段的原因有三個:
1、為了減少預應力損失。
錨桿張拉時是自由段的鋼筋或鋼絞線產生彈性變形,錨桿自由段長度越長,預應力損失越小,錨桿拉力越穩定。自由段長度過小或沒有自由段,錨桿張拉鎖定后的彈性伸長較小,錨具變形、預應力筋回縮等因素引起的預應力損失較大。
展開 鐵路工程之路基附屬工程
路基支擋結構：主要有重力式擋土墻、短卸荷板式擋土墻、懸臂式和扶壁式擋土墻、錨桿擋土墻、錨定板擋土墻、加筋土擋土墻、土釘墻、抗滑樁、樁板式擋土墻、預應力錨桿。除前三種外其余均有預應力或錨桿施工，相對前三種較為繁瑣些，從而也限制了其施工區域，除前三種外其余幾種基本不在路堤區域出現，前三種則出現范圍較廣些。
路基防護工程：主要是指邊坡防護，或指路基主體邊坡、或指路塹邊坡的防護。最為常見的是植被（植物）防護，經常漿砌片石骨架、混凝土骨架搭配，低矮路基也有單獨出現的情況；在部分圍巖較好的石質路塹的地段也會掛網錨噴的支護方式；通常為了美觀邊坡上都會有植被種植，當然也有特殊情況，全部采用漿砌片石砌筑、或混凝土澆筑等方式防護。
路基排水：主要以地表排水溝的方式出現，也會有蓋板溝、急流槽等少量出現。
附屬設施：包括欄桿、檢查梯、隔離柵欄。
展開 預應力錨桿與抗滑樁
是關于滑坡方面的，價格好商量
六種基坑支護類型簡介，一看就懂
圖 3 土釘墻實景照
1、土釘形式有鋼管土釘和鋼筋土釘，坡面采用鋼筋網片噴射混凝土面層；
2、當土釘墻后存在滯水時，應在含水層部位的墻面設置泄水孔或采取其他疏水措施，減小墻背后的水壓力，提高土釘墻穩定性；
3、當采用預應力錨桿復合土釘墻時，預應力錨桿應采用鋼絞線錨桿，且錨桿應布置在土釘墻的較上部位；當用于增強面層抵抗土壓力的作用時，錨桿應布置在土壓力較大及墻背土層較軟弱的部位。
三、 水泥土重力式擋墻
圖 4 水泥土重力壩實景照
1、重力式擋墻形式：一般選用雙軸或三軸水泥土攪拌樁，攪拌樁可按搭接施工，搭接長度控制在150mm~200mm，擋墻頂面宜設置混凝土面板；
2、一般土層條件下，攪拌深度小于16m的應優先選用造價更低的雙軸，超過16m的應選用三軸，遇到淤泥等軟弱土層，水泥摻量適當提高；
3、水泥土攪拌樁應按格柵布置，建議格柵布置形式如圖所示（以雙軸為例）。
圖 5 雙軸攪拌樁重力式擋墻平面布置示意圖
四、型鋼水泥土攪拌墻（SMW工法）
圖 6 SMW工法實景照
1、一般選用雙軸或三軸攪拌樁，攪拌樁兼作止水帷幕應按套打一孔施工，確保止水效果；
2、一般型鋼租賃期應控制在6個月以內，當租賃期超過6個月，型鋼租賃成本較高，目前租賃市場主要型鋼類型為H400×400、H500×200、H700×300、H800×300等，可選用插一跳一、插二跳一、密插形式，墻體剛度依次增強；
圖 7 型鋼布置形式
3、型鋼應做減小阻摩處理，方便地下室結構完成后型鋼拔除回收。
展開 土釘墻支護如何施工？現場這樣干！
施工工藝要點
土釘墻可分為單一土釘墻、預應力錨桿復合土釘墻、水泥土樁復合土釘墻、微型樁復合土釘墻等類型。
一
適用條件
基坑側壁安全等級為二級、三級。單一土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤12m；預應力錨桿復合土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤15m；水泥土樁復合土釘墻用于淤泥質土基坑時，深度≤6m。
二
構造要求
土釘墻
構造要求
坡比
不宜大于1：0.2
間距
土釘水平間距和豎向間距宜為1~2m
傾角
宜為5~20°
成孔
直徑宜為70~120mm
選材
土釘鋼筋宜選用HRB400、HRB500鋼筋，直徑16~32mm
注漿材料
可選用水泥漿或水泥砂漿，強度不宜低于20MPa
混凝土面層
厚度80~100mm，設計強度等級不低于C20，鋼筋網采用直徑6~10mm，間距150~250mm，加強筋采用直徑14~20mm
微型樁復合土釘墻
樁伸入坑底的長度宜大于5倍的樁徑，并大于1m
水泥土復合土釘墻
樁伸入坑底的長度宜大于2倍的樁徑，并大于≥1m；樁身28d無側限抗壓強度不宜小于1MPa
三
施工要求
（1）土釘墻施工必須遵循“超前支護，分層分段，逐層施作，限時封閉，嚴禁超挖”的原則要求。
（2）每層土釘施工后，按要求抽查土釘的抗拔力。
（3）開挖后，應在24h內完成土釘安放和噴射混凝土面層，淤泥質土應在12h內完成土釘安放和噴射混凝土面層。
（4）上一層土釘完成注漿48h后，才可開挖下層土方。
（5）成孔注漿型土釘應采用兩次注漿工藝施工。
展開 土釘墻支護如何施工？八步走！
施工工藝要點
土釘墻可分為單一土釘墻、預應力錨桿復合土釘墻、水泥土樁復合土釘墻、微型樁復合土釘墻等類型
。
一
適用條件
基坑側壁安全等級為二級、三級。單一土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤12m；預應力錨桿復合土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤15m；水泥土樁復合土釘墻用于淤泥質土基坑時，深度≤6m。
土釘墻支護如何施工？八步走！
施工工藝要點
土釘墻可分為單一土釘墻、預應力錨桿復合土釘墻、水泥土樁復合土釘墻、微型樁復合土釘墻等類型
。
一
適用條件
基坑側壁安全等級為二級、三級。單一土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤12m；預應力錨桿復合土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤15m；水泥土樁復合土釘墻用于淤泥質土基坑時，深度≤6m。
土釘墻支護如何施工？八步走！
施工工藝要點
土釘墻可分為單一土釘墻、預應力錨桿復合土釘墻、水泥土樁復合土釘墻、微型樁復合土釘墻等類型
。
一
適用條件
基坑側壁安全等級為二級、三級。單一土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤12m；預應力錨桿復合土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤15m；水泥土樁復合土釘墻用于淤泥質土基坑時，深度≤6m。
6種基坑支護總結，一看就懂！
圖 3 土釘墻實景照
1、土釘形式有鋼管土釘和鋼筋土釘，坡面采用鋼筋網片噴射混凝土面層；
2、當土釘墻后存在滯水時，應在含水層部位的墻面設置泄水孔或采取其他疏水措施，減小墻背后的水壓力，提高土釘墻穩定性；
3、當采用預應力錨桿復合土釘墻時，預應力錨桿應采用鋼絞線錨桿，且錨桿應布置在土釘墻的較上部位；當用于增強面層抵抗土壓力的作用時，錨桿應布置在土壓力較大及墻背土層較軟弱的部位。
三、 水泥土重力式擋墻
圖 4 水泥土重力壩實景照
1、重力式擋墻形式：一般選用雙軸或三軸水泥土攪拌樁，攪拌樁可按搭接施工，搭接長度控制在150mm~200mm，擋墻頂面宜設置混凝土面板；
2、一般土層條件下，攪拌深度小于16m的應優先選用造價更低的雙軸，超過16m的應選用三軸，遇到淤泥等軟弱土層，水泥摻量適當提高；
3、水泥土攪拌樁應按格柵布置，建議格柵布置形式如圖所示（以雙軸為例）。
展開 三維邊坡格構錨固加固效果數值模擬評價 ￥59
格構梁+錨桿（錨索）是邊坡加固常用的工程措施，特別是對于坡面較陡，坡高在10~30m的邊坡。格構錨固方案對于巖質邊坡和土質邊坡均適用。在《建筑邊坡工程技術規范》中，沒有專門對該防治方案進行描述。在我們實際邊坡防治方案設計中，往往只考慮錨桿或錨索的錨固力，而忽略了格構梁的計算。格構梁的內力計算較為復雜，特別是在巖土體+錨桿+格構梁整體相互作用下，很多問題只能簡化。
為了較為全面地探究三維格構錨固方案的防治效果，本期采用有限元數值方法，對三維邊坡格構錨固方案的加固效果進行數值模擬評價。方案見圖1和圖2，坡高15m，預應力錨桿垂直間距2.5m，水平間距2.5m，剖面上布置5根錨桿，12m和15m長短相間布置。格構梁截面尺寸為0.3×0.3m，頂梁和底梁不布置錨桿。
圖1 邊坡格構錨固加固方案
圖2 三維格構錨固方案數值建模
圖3 模型網格劃分
首先，在邊坡加固前，進行自重力計算，得到邊坡的位移和塑性應變云圖，如圖4和圖5所示。從塑性應變來看，在自重作用下，該邊坡中、前部出現明顯的塑性破壞，形成明顯的滑動面。
圖4 加固前自重位移
圖5 加固前自重塑性應變
在經過格構錨固方案加固后，自重作用下的邊坡位移和塑性應變云圖如圖6和圖7所示。從加固后的塑性破壞區來看，相較于加固前，塑性區明顯縮小，主要集中在坡腳局部范圍處。該處塑性應變還包括格構梁自重對坡腳土體的作用。從上述對比分析可知，格構錨固加固后，邊坡穩定性有了明顯提高。此處暫沒有進一步利用強度折減法計算加固前后的穩定系數。
圖6 加固后自重位移
圖7 加固后自重塑性應變
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