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预应力锚固工程在国内外大量防减灾工程中发挥着越来越重要的作用。其“时效问题”越来越突出,出现了大量锚固工程失效现象,并随之引起了一系列严重后果。如何能够修复破坏失效的锚索使其重新发挥作用已经成为灾害防治技术领域重要课题之一。 本文研究以川藏公路二郎山1#滑坡治理工程为例,借助野外现场调研、室内资料收集整理等手段,对预应力锚索失效模式进行分类,并对引发失效的主要因素分析研究;在对比已有的预应力锚固工程失效修复措施的基础上,针对预应力锚索抗滑桩外锚头破坏失效现象设计一套合理可行的修复技术方案,并对单一夹片式锚头进行结构形式创新,通过现场锚索锚头拉拔实验,测定新型锚头最佳设计参数,最后探讨预应力锚索外锚头的工后检测与维护技术及其安全性评估方法。 通过以上研究得出以下几点结论: (1)预应力锚索失效主要概括为六种破坏模式与六种失效类型。诱发失效的因素除最重要的腐蚀因素外其他具体因素包括:水、大气环境、地质条件、震动与荷载、异常外动力作用、自身结构形式、材料质量、施工质量及一些特殊因素。 (2)针对像二郎山1撑滑坡这样预应力锚索抗滑桩外锚头失效的情况,可以通过在桩背开挖,截断失效锚索的索体后重新接长张拉的方法以及一系列配套实施辅助工程,恢复失效锚索预应力,并达到对坡体补强加固的效果。 (3)针对现有单一夹片式锁定的缺陷,在夹片锁定的基础上,将外露钢绞线端采取用高强锚固胶粘结钢套筒的方式形成二重锁定,可大大改善锚头锁固效果。实验得出最佳钢套筒参数为:长5cm、内径20mm、外径25mm,其对单根钢绞线可提供约50KN的附加锁定力。 (4)通过预应力锚索锚头工后直观检查与锚头、结构物的变形监测可以及时发现问题,及时作出相应的维护措施。采用基于模糊等价关系的动态聚类方法对外锚头的安全耐久性进行分类评估,可以判断锚头的安全状态,为锚头的维护和修复提供依据。 本论文的研究顺应了当今预应力锚固技术的发展需求,具有一定的理论意义,同时也为今后锚索失效修复技术的研究提供一定的参考,为以后相类似的工程处置提供依据,具有很强的现实意义。