预应力锚索框架、地梁应用杂谈
预应力锚索框架、地梁是上世纪八十年代末至九十代初由铁路部门借鉴国外成果后开发引用的一种新型支挡结构，是利用预应力锚索、框架或地梁、坡体三者相互作用实现对边坡的防护和滑坡的加固。依据功能的不同，预应力锚索框架、地梁结构主要由主体结构和附属结构组成。主体结构主要由预应力的提供者钢绞线编束材料-锚索、反力结构的提供者-框架或地梁，以及锚固力与反力结构承载力的提供者-坡体岩土体构成，是边坡或滑坡的直接加固、防护作用者；附属结构主要由防止坡面冲刷等不利因素造成框架或地梁承载力受损的坡面绿化、硬化等防护工程，以及为满足框架或地梁承载力需要的边坡渗沟、支撑渗沟等附属工程构成。附属结构直接或间接的保证了主体结构的正常工作，对确保主体结构的有效使用期具有关键作用。预应力锚索框架、地梁作为一个受力体系，主体结构和附属结构在工程的正常使用中扮演了各自不同的重要角色。对于可以假定为刚性的岩土体，由于锚索预应力可传递至滑面，从而在坡体的滑面部位形成锚索预应力F平行于滑面的向上分力F1，以及垂直于滑面的N分力形成的平行滑面向上的摩擦力Fn实现对坡体的下滑力T的平衡，从而达到加固坡体的作用。对于可以假定为塑性或散体的岩土体，由于构成坡体的岩土体在预应力作用下会产生蠕变或压缩，故此时预应力锚索对坡体的加固是通过坡面框架或地梁对坡体形成的“网兜”约束力F，实现对坡体下滑力T的平衡，从而达到对坡体的加固作用。
1、预应力锚索的反力结构框架、地梁，虽然没有实现对坡面真正的“全坡面”防护，但由于设置合理的框架、地梁可有效通过梁体作用于坡面形成的“拱效应”，间接的实现对全面的防护，这也是按一定间距布置的框架、地梁能有效实现整个坡体加固的原因。2、作为岩土工程结构的预应力锚索反力结构框架和地梁，其结构的设置不但要考虑结构自身的力学性能，也要考虑坡面承载力对结构的影响。故一般情况下框架、地梁结构的计算应优先使用弹性地基梁的差分法求解。3、预应力锚索是主动加固体系，通过框架、地梁对坡面的紧箍作用，能有效实现坡体限制坡体的卸荷、松弛，补偿了由于开挖造成的支撑力损失，使坡体的受力处于三向应力状态，从而实现对坡体的有效加固防护，这与一般的开挖边坡存在应力减小区、应力增高区和正常应力区的“三段论”是具有明显差异的。4、预应力锚索通过框架、地梁布置灵活，基本上不受地形地貌的限制，也可与其它支挡防护工程进行组合后使用，如锚索抗滑桩、锚索挡墙等，且工程造价相对较低，框架和地梁可作为坡面绿化结构使用。5、预应力锚索框架主要应用于坡体完整性较差、坡面承载力较低、需要辅助坡面绿化或防护时应用；预应力锚索地梁主要应用于坡体完整性较好、坡面承载力较高时应用，且由于其“取消”了框架的横梁，使现场工程施作相对方便简单。6、对于富水软弱的地层采用预应力锚索框架进行加固（此时不宜采用地梁），应先在边坡或滑坡体的坡面设置边坡渗沟或支撑渗沟对预应力锚索框架影响范围的地层进行疏水、支撑，从而有效提高坡面的地基承载力，有效减小锚索张拉或后期使用过程中的预应力损失。
