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1、锚索监测影响因素锚索(anchor cable)： 锚索是通过外端固定于坡面，另一端锚固在滑动面以内的稳定岩体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线，直接在滑面上产生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力，使结构面处于压紧状态，以提高边坡岩体的整体性，从而从根本上改善岩体的力学性能，有效地控制岩体的位移，促使其稳定，达到整治顺层、滑坡及危岩、危石的目的。锚索的张拉张拉锚索前需对张拉设备进行标定。标定时，将千斤顶、油管、压力表和高压油泵联好，在压力机上用千斤顶主动出力的方法反复试验三次，取平均值，绘出千斤顶出力（KN）和压力表指示的压强（MPa）曲线，作为锚索张拉时的依据。因国产压力表初始起动压强不完全相同，所以，
2、标定曲线上必须注明标定时的压力表号，使用中不得调换。压力表损坏或拆装千斤顶后，要重新标定。若锚索是由少数钢纹线组成，可采用整体分级张拉的程序，每级稳定时间23min；若锚索是由多根钢纹线组成，组装长度不会完全相同，为了提高锚索各钢绞线受力的均匀度，采用先单根张拉，3天后再整体补偿张拉的程序。工艺流程施工准备锚孔钻造锚索制安锚孔注浆腰梁 (锚梁、锚墩或十字架梁、型钢支架）施工腰梁与桩间用 混凝土填充密实锚孔张拉锁定-验收封锚。其主要施工 环节有两个：一是锚孔成孔， 锚孔成孔的技术关键是如何防止孔壁坍塌、卡钻；二是锚孔注浆，注浆的技术关键是如 何将孔底的空气、岩（土）沉 渣和地下水体排出孔外，保证
3、注浆饱满密实。预应力锚索：通过对预应力锚索施加张拉力，使岩体或混凝土结构物达到稳定状态或改善其内部应力状况的技术措施。随着时间推移，由于钢绞线松弛、岩体的蠕变、降雨温度变化等因素 锚索的预应力锁定值会有所变化即发生预应力损失。预应力损失分为三个过程：张拉、锁定以及时间变化。施工期结束后锚索测力计受到降雨、温度变化影响会有小量的变化。 但幅度远小于施工期。地震作用下边坡发生了向坡外的变形，锚索为抑制坡体的变形，预应力值增大。地震动荷载作用下，锚索能有效的抑制坡体的变形，且锚索支护对变形的抑制作用高于锚杆支护。各部位变形主要发生在软弱带范围内。为了加强边坡的整体稳定性, 控制边坡开挖后的岩体变形,
4、 边破采取了钢筋网、锚杆、锚索、固结灌浆、锚筋束等加固措施。为检测和评价预应力锚索的支护效果、了解锚索的工作状态和预应力变化过程, 选取了一定比例的各吨位锚索安装锚索测力计进行监测;坡体内存在的软弱带是地震时的主要变形区域。各部位变形主要受软弱带控制, 变形主要发生在软弱带范围内。锚索测力计本身为高强度的合金钢圆筒, 内置3、4或6支高精度弦式传感器( 本工程采用4弦式传感器) , 传感器由不锈钢护管保护。边坡岩体变形时, 荷载通过锚索测力计作用在传感器内部的钢弦上, 引起钢弦振动; 通过读数仪测量出钢弦的振动频率, 与空载读数比较可以计算出锚索的受力。锚索测力计的安装过程应与预应力锚索的施工
5、张拉一致, 包括钻孔、穿索、锚索注浆、锚墩浇筑、锚索测力计安装、张拉锚索、封头保护、建立观测站等工序。在具体施工中, 为避免预应力锚索在穿过软弱破碎带时发生卡钻、锚索下不到位等问题, 可以采用潜孔锤跟管钻进法和裸孔钻进反吹清孔法 2; 同时为了提高锚固力, 可采用扩孔锚固法和二次高压灌浆法。由于围岩压缩徐变、钢绞线松动、锚具滑移等原因的影响, 引起预应力损失, 锚索张拉时宜分级加载, 并进行超张拉, 拉力达到设计值时进行锁定, 最后封裹锚头。一次张拉后间隔一段时间进行二次补偿张拉,不仅能够有效消除相邻锚杆间的影响, 而且还能抑制锚杆的预应力衰减。这种方法不但能准确地锁定到设计预应力值, 而且补
6、偿后的预应力变化比较稳定, 是可行的控制预应力损失的技术手段工程中开挖和填筑的边坡普遍存在着稳定问题, 因此对具有潜在滑动倾向的较大边坡进行稳定性分析, 对于确保边坡工程满足安全和经济要求具有十分重要的意义。锚索和抗滑桩是加固边坡常用的方法, 国内外在这方面进行了一些理论分析, 并取得了一些有益的结论.自1911年美国首次采用岩石锚杆以来, 锚固技术得到迅速发展。其中, 预应力锚索由于其长度大、锚索体的强度高以及施加的预应力吨位大, 更适合深层加固。因此, 在滑坡和危岩体的加固及深基坑护壁方面预应力锚索尤其是锚索和桩的联合方案得到了广泛的应用。为了追求最佳的锚固效益, 工程人员在锚索施工时一般
7、要进行优化设计, 从而确定最优锚索安装角。为保证边坡安全而需提供的抗滑力。在施工及运营期间, 对该滑坡的深部位移进行了长期监测, 监测结果分析表明的桩锚联合加固方案合理, 加固效果显著; 对边坡支护效果进行了有限元分析, 并进行了边坡经桩锚加固后的稳定性评估。锚索由自由段、锚固段和外露段组成,其锚固段长度由预应力大小决定, 影响锚索长度的主要是自由段, 因此在考虑经济因素时, 影响自由段长度的锚索安装角要合理选择为了掌握锚索的预应力损失过程, 现场对锚索的受力进行了长期的跟踪监测, 锚索预应力随时间的变化曲线见图从锚索的预应力损失过程来看, 锚索在锁定时的预应力损失最大达30. 3%, 变化幅
8、度为8. 3%30. 3%, 其损失主要是由锚索在锁定时产生的滑移或回缩造成的。但锚索在锁定后470d内的预应力损失范围为7. 8% 12. 9%, 满足工程安全要求。此损失主要时由土体的蠕动和钢铰线的松弛所致。由锚索的监测结果来看, 锚索应力没有上升的趋势, 说明加固后的边坡没有下滑趋势处于稳定状态张拉分为单索预紧张拉、张拉和超张拉。预紧张拉是使钢绞线受力均匀。每根钢绞线的预紧力为25kN。整束张拉的加荷过程为: 预紧-设计锚固预应力-超张拉力-锁定。整束张拉过程采用油压表读数控制加荷, 每级加荷都记录测力计频率、钢绞线实际伸长量, 并将钢绞线的实际伸长量与理论伸长量相比较, 以校核锚索张拉
9、荷载, 确保施工安全。每级荷载之间持荷35分钟, 使锚束受力均匀, 并使油压表与测力计工作保持同步, 然后再进行下一级 加荷, 直至超张拉荷载, 稳定15分钟后, 锁定锚索。锚索锚固锁定后, 对其锚固预应力的变化过程进行了监测, 监测结果表明, 锚固预应力变化大致分为3个阶段.第一阶段为预应力速损阶段。本段锚固预应力损失较快, 其值仅次于锁定损失。该段持续时间5号墩边坡为35天, 6号墩边坡为24天。这个阶段的预应力损失是由于锚栓松弛及锚固影响范围内表层岩体压缩而导致的预应力损失。由于小寨特大桥5号墩、6号墩边坡岩体主要为强风化玄武岩, 岩锚时岩体压缩量较大, 在这个阶段的锚固预应力总体损失较
10、大。第二阶段为锚固预应力波动阶段。本段的锚固预应力出现小幅、频繁波动, 大约持续30天。出现上述特征波动的原因主要是岩体及锚索的内部应力调整, 产生压缩、回弹的反复过程, 从而导致锚索预应力波动。第三阶段为缓慢变化阶段。本段锚固预应力变化缓慢, 多数锚索出现趋势性下降, 但下降值及速率较小, 少数锚索预应力趋于稳定。锁定损失率= (超张拉荷载-锁定荷载) /超张拉荷载*100%; 锁定后损失率= (锁定荷载-当前荷载) /锁定荷载*100%;锚索测力计15004、15006、15010号安装后有部分弦因测力计偏心受力数据消失而显异常。锚索锚固预应力的变化过程有速损阶段、波动阶段和缓慢变化阶段。
11、现场观测中应根据不同时期的不同阶段锚索锚固预应力的变化情况, 判断锚固效果。锚索锚固段无松动迹象, 锚固预应力损失均在允许范围内。已正常实施的10孔锚索的9孔, 现存锚固力均达到设计锚固力的85%以上, 说明岩锚施工质量及锚固效果基本达到了设计要求, 施工质量较好。对多根预应力锚索的群锚效应, 在工程中要根据实际情况设计合理的锚索间距和长度, 以避开其相互影响的不利面。加固边坡体在锚索预应力监测期间预应力损失不大, 坡体是稳定的, 表明采用锚索加固边坡的技术是成功的。振弦式传感技术发明于20世纪30年代，由于它具有结构简单、精度高、抗干扰能力强、适用恶劣工作环境以及对传输电缆要求低等一系列优点
12、，在工程界一直受到较好评价。但是，振弦式仪器发展到今天，仍然有许多令人不满意的地方，如长期稳定性较差，精度不够高，滞后大，重复性较差等问题。锚索测力计主要用于预应力桥梁、钢索斜拉桥、水电站大坝、岩土工程边坡等处锚索、锚杆拉力的检测、施工过程中的张拉力控制以及其在时间作用下的应力变化情况进行监测，由于监测时间长达数年之久，对传感器的长期可靠性、稳定性（含温度稳定性）和耐潮湿等性能要求很高，设计制造性能优异的长效锚索测力计需解决一系列技术难题。在测力计的标定和安装过程中显示，基座钢垫板的尺寸、刚度及表面加工平整度对测力计的受力状态影响较大。永久船闸二期共布置3 000 kN级锚索3 938束,钢绞
13、线设计规格为1 860 MPa高强低松弛钢绞线，直径为15.2 mm，结构为17 丝。锚具为柳州生产的 OVM锚具，张拉设备为YCA25，YCW型穿心千斤顶。锚索张拉吨位以张拉力控制为主，实施过程中采用张拉力与伸长值同时控制的双控制标准。测力计在现场安装前除按要求进行室内标定外，为检验测力计测值与千斤顶加荷的一致性，还对测力计与千斤顶进行了同步标定，标定结果表明，测力计测值与千斤顶加荷吻合很好，两者之间的相差率仅有1 % 左右，与标定设备-压力机的误差相近。预应力锚索荷载锁定是靠钢绞线与锚具夹片的摩阻力来维持的，当千斤顶张拉钢绞线达到设计荷载时，即进行荷载锁定并拆卸千斤顶加荷装置，这时，锚具夹
14、片难免与钢绞线产生微小的滑动，从而，引起锚索预应力的损失。预应力锚索锁定荷载损失率就是荷载锁定后即时实测的荷载与最大张拉锁定前实测荷载的相差率.当锚索预应力锁定后，随着时间的推移，由于钢绞线的松弛、变形、混凝土垫板和岩体的压缩，必将带来荷载的损失，锁定后荷载损失率，即为总荷载损失率减去锁定损失率。由于钢绞线较长，在水平状态下总有些挠度，锚固钻孔在数十米长度内也难以保持准直，所以，由锚索与孔壁之间摩擦引起的摩阻损失是难免的，通常在锚索的张拉端荷载大，而被张拉端荷载小，两端荷载差别大小直接地反映了孔壁摩阻力大小，同时，也反映了钻孔的准直情况和钻孔质量。下降稳定型 测力计在安装初期所产生的损失较大，
15、一般在6 个月后荷载损失可达到总损失的40 %左右，以后，则逐渐变缓趋于稳定（如图2），这是测力计荷载变化的最基本型式，并占大多数.周期变化型 预应力锚索荷载受气温影响呈周期变化，曲线的波峰波谷滞后于季节变化，峰谷间相差约200 kN左右。曲线初期下降较剧，以后尽管受温度影响而呈周期变化，但在总体上仍呈缓慢下降趋势。群锚效应 在一束预应力锚索按设计要求安装张拉后，当临近两侧锚索（间距通常为3.5 m）实施张拉的同时，进行该锚索的荷载变化观测，即所谓群锚效应。经过对数十个锚索测力计的观测结果表明，两侧锚索的张拉对其无明显影响。锚索荷载变化特征可归纳为三种类型，即下降稳定型、周期变化型和折线突降型，其中，下降稳定型占多数，周期变化型受季节气温影响，折线突降型与锚索本身出现意外有关。在测力计的标定和安装过程中显示，基座钢垫板的尺寸、刚度及表面加工平整度对测力计的受力状态影响较大。9
