分析中隔墙预应力锚索超载损坏原因

中隔墙超载损坏的预应力锚索的共同特点是：锚索安装时间早，锚索锁定荷载值比例高，锚索安装完成后历经了中隔墙围岩（主要是中隔墙下游侧围岩）的较大变形，且受预应力锚索施工质量影响。

（1）超载损坏的预应力锚索安装时间早。58根超载损坏锚索中有19根是在2008年8月底前安装于高程1350m处的，有18根是在2008年10月底前安装于高程1343m处的，有17根是在2008年12月底前安装于高程1334.5～1339m的，有4根是在2009年2月底前安装于高程1352.0～1353.25m的。

（2）超载损坏的预应力锚索锁定荷载值比例高。58根超载损坏锚索中，有19根锁定荷载值为0.8P，有22根锁定荷载值比例为0.7P，有17根锁定荷载值比例为0.6P。一根锚索由12或13股钢绞线组成，由于钢绞线松紧程度的差异，锚索张拉锁定时，部分钢绞线的实际荷载可能已经接近甚至超过其设计荷载。锚索安装完成后，随着中隔墙局部围岩变形的增加，部分锚索的部分钢绞线的实际荷载逐渐达到并超过了屈服强度、极限强度，从而被逐渐拉断损坏。

（3）超载损坏的预应力锚索安装完成后历经了中隔墙围岩的较大变形。2009年2月底以后，虽然主变洞开挖基本完成，但是在主、副厂房洞继续下挖、母线洞开挖、尾水隧洞扩散段开挖及尾闸室等洞室爆破开挖振动的影响下，洞室围岩应力持续调整（地应力不断地释放），高程1334.00m以上的中隔墙围岩产生了较大的水平向松弛变形和垂直向的不均匀沉降变形：主变洞上游边墙的局部水平向变形量达43.8mm，主、副厂房洞下游侧边墙的局部水平向变形量达21mm，在围岩水平向变形量不断增加的过程中，锚索荷载也在同步增加；垂直向的不均匀沉降变形量虽然无监测数据，但从母线洞、主变运输洞、D3-8、D3-9、D3-10支洞等洞室均可以观察到围岩沿陡倾角结构面错位变形，最大变形量达20～30mm，垂直向的不均匀沉降变形会加剧锚索荷载增加和钢绞线的不均匀受力，而对围岩水平向变形量增加却起着抑制作用。(www.xing528.com)

（4）预应力锚索施工质量影响。预应力锚索钢绞线锚固端结构布置形式与锚索孔注浆质量直接影响锚索的稳定性和支护体的支护效果。锚索钢绞线束需紧密锁定在一起，以增强钢绞线束的整体性，并采取措施保证锚索孔注浆饱满密实；同时，预应力锚索张拉前注浆体强度和传力系统强度均需达到设计允许的强度。若锚索钢绞线束分散、锚索孔注浆不密实、锚索张拉时注浆体强度和传力系统强度未达到设计允许的强度，锚索在张拉过程中或张拉锁定后在高应力作用下，锚索钢绞线会向外松出，降低或直接失去锚索支护效果。厂房中隔墙58根损坏的预应力锚索中小部分锚索钢绞线向外松出，说明该部分锚索可能存在钢绞线锚固端整体性差、锚索孔支护强度不够等施工质量问题。

从地下厂房的开挖支护过程、预应力锚索超载损坏的分布、各边墙的围岩变形及锚索荷载的监测数据等方面综合来看，中隔墙部分预应力锚索发生超载损坏的主要原因是：①高程1334.00 m以上的中隔墙围岩（主要是中隔墙厂房下游侧围岩）变形过大；②锚索荷载锁定值比例高，预留强度不够；③锚索张拉锁定时钢绞线松紧程度的差异；④小部分锚索存在施工质量问题。