[发明专利]一种斜坡蠕变体上锚索预应力损失的简易测算方法

说明书

一种用于斜坡蠕变体中预应力锚索预应力损失的简易测算方法，以合理测算岩土体中预应力锚索的预应力损失，为斜坡蠕变体中预应力锚索超张拉值的设计与计算提供设计依据。包括以下步骤：①通过初步设计资料获取斜坡蠕变体的各层岩土体参数和预应力锚索各项指标；②选取锚索自由段长度较大的区域为关键区域，建立简化模型计算斜坡蠕变体沿锚索方向的变形；③根据岩土体类型，选择在预应力锚索作用下岩土体的工后变形比例系数η；④根据以下公式测算锚索损失的预应力T：s_r＝S(1‑η)式中，s_r为岩土体工后变形值，S为斜坡蠕变体在锚索作用下的总变形。

技术领域

本发明属于岩土工程技术领域，涉及一种用于斜坡蠕变体中预应力锚索预应力损失的简易测算方法。

背景技术

预应力锚索作为常见的抗滑结构，广泛的应用于各类斜坡蠕变体的加固工程。一般而言，锚索一端通过框架梁等结构固定于坡面，另一端锚固在滑动面以下的稳定岩土体中，通过施加预应力使斜坡蠕变体的岩土体处于压紧状态，以增强斜坡蠕变体的整体性、改善岩土体的力学性能，从而提高斜坡蠕变体的稳定性、控制岩土体的变形。在锚索压力作用下，斜坡蠕变体岩土体会产生沿锚索方向的变形。在预应力锚索结构施工期，该变形会完成一定比例；在施工期后，被锚固的岩土体在压力的作用下其次固结蠕动变形仍会继续发展，造成锚索预应力的损失，最终影响预应力锚索结构的加固效果。

部分行业规范考虑到锚索的预应力损失(如：《铁路路基支挡结构设计规范》(TB10025-2019))，给出了推荐的超张拉值，然而该设计张拉力的取值缺少理论依据。在公开号CN104196024A的发明专利说明书中公开了一种基于锚索预应力损失与岩土体蠕变耦合的预应力损失计算方法，该方法求解过程繁琐，瞬时弹性模量、滞后弹性模量、粘滞系数等一系列参数难以获取，给该方法的实际应用带来不便。

因此，目前绝大多数斜坡蠕变体加固工程中对预应力锚索结构的预应力损失预测，仍停留在经验和直观感觉判断层面，没有一套简单可靠、可操作性强的预应力损失测算方法，这严重制约了预应力锚索结构的设计理论。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于斜坡蠕变体中预应力锚索预应力损失的简易测算方法，以合理测算岩土体中预应力锚索的预应力损失，为斜坡蠕变体中预应力锚索超张拉值的设计与计算提供设计依据。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种用于斜坡蠕变体中预应力锚索预应力损失的简易测算方法，包括以下步骤：

①通过初步设计资料获取斜坡蠕变体的各层岩土体参数和预应力锚索各项指标，各层岩土体参数包括重度γ、黏聚力c、内摩擦角弹性模量E；预应力锚索各项指标包括锚索弹性模量E₀、单束锚索公称面积A、锚索束数n、锚索长度L、锚索设计拉力F、锚索横向间距d₁和锚索纵向间距d₂；

②选取锚索自由段长度较大的区域为关键区域，建立简化模型计算斜坡蠕变体沿锚索方向的变形；

③根据岩土体类型，选择在预应力锚索作用下岩土体的工后变形比例系数η；

④根据以下公式测算锚索损失的预应力T：

s_r＝S(1-η)

式中，s_r为岩土体工后变形值，S为斜坡蠕变体在锚索作用下的总变形。

本发明的有益效果是主要体现在如下方面：

一、针对斜坡蠕变体的岩土体类型的不同，提出了相应的预应力锚索施工期斜坡蠕变体变形完成比例，更加符合工程实际；

二、提出了斜坡蠕变体中锚索预应力损失的简易计算方法，完善了预应力锚索的设计与计算理论；