压力型锚杆锚固段长度确定方法研究

通过对压力型锚杆锚固段的受力分析,推导出了压力型锚杆锚固段的轴力分布和剪应力分布,以及锚固段长度的计算公式。并在此基础上进一步分析了压力型锚杆锚固段长度与岩土体弹性模量、泊松比、粘聚力以及内摩擦角等参数的关系。结果表明：锚固段长度随岩土体弹性模量、粘聚力和内摩擦角的增大而减小;随岩土体泊松比的增大几乎呈线性增加,但增幅极为有限;随拉拔荷载的增加而增加。     

基于钻孔式锚固单元体试样的锚-土界面剪切特性研究

为探究土体干密度和含水率对锚杆锚固体-红土界面剪切特性的影响,研制了一种钻孔成孔的锚杆单元体试样制作装置。制备了6组不同土体含水率、不同干密度的红土锚固单元体试样,测试其界面剪切特性,获得了锚-土界面剪应力-剪切位移全过程曲线(τ-s曲线),并同步开展相应土体的直剪试验,获得了土的抗剪强度包线。试验结果表明:随着含水率的降低,土体黏聚力和内摩擦角均呈减小趋势,而随着干密度的增大,土体黏聚力显著增加;随着土体含水率和干密度的增大,锚-土界面剪切τ-s曲线逐渐由应变硬化转变为应变软化,且含水率越高,软化特征越明显;此外,随着土体干密度的增大,锚-土界面剪切强度增加,峰值位移减小,界面剪切刚度增大,而随着土体含水率的增大,锚-土界面剪切强度减小,峰值位移也减小。最后,通过回归分析建立了锚-土界面剪切强度随土体黏聚力和内摩擦角变化的经验公式。     

基于砂卵石土抗剪强度现场试验的全黏结式锚杆支护结构稳定性分析

洛阳砂卵石土现场直剪试验结果表明:对于含水率约为2%,粗粒含量P5约为78.66%的砂卵石土,黏聚力c=22~34 k Pa,内摩擦角φ=38°~40°。黏聚力和内摩擦角变化对预应力全黏结锚杆支护体系整体稳定性和锚杆轴力的影响分析表明:随着黏聚力的增加,砂卵石土层中锚杆轴力明显减小,基坑整体稳定性大幅增加。黏聚力增加约30 k Pa,基坑整体稳定性系数提高约11%~15%。     

盾构进出洞时端头土体纵向加固范围研究

为研究盾构进出洞时端头土体纵向加固范围的问题,本文基于极限平衡理论,建立盾构进出洞时端头加固土体二维稳定性分析的理论模型,推导了相应的端头土体纵向加固尺寸的计算公式,进而对一工程实例进行了计算分析得到其端头土体纵向加固长度至少应为7.43 m,最后讨论了端头加固土体粘聚力、内摩擦角、隧道直径等重要参数对端头土体纵向加固范围影响。研究结果表明:端头加固土体的粘聚力、内摩擦角对端头土体纵向加固范围影响显著,随着端头加固土体的粘聚力和内摩擦角增大时,端头土体纵向加固长度都将会减小。隧道直径越大,端头土体纵向加固长度也越长。     

基于灰色关联分析方法对边坡稳定性的影响因素敏感分析

边坡稳定性的影响因素很多,且影响程度各不相同。本文依据ABAQUS有限元分析软件,通过模拟不同参数下土体的粘聚力、内摩擦角、剪胀角、泊松比、弹性模量,计算边坡安全系数,利用灰色关联分析方法得出不同参数的影响程度,依次为内摩擦角>粘聚力>剪胀角>泊松比>弹性模量,因此在边坡设计及稳定性评价中应慎重选取土体的强度指标。灰色关联分析结果可以为边坡设计和施工提供一定的指导与分析价值。     

锚拉桩三维土拱效应数值分析与试验研究

针对锚拉桩设计中土压力计算模式存在的问题,提出了三维土拱效应模型这种新的计算方法,通过有限元方法,对该模型的正确性进行了验证。在此基础上,讨论了锚头间距、土体粘聚力、内摩擦角及弹性模量对三维土拱效应的影响。结果表明:随着锚头间距增大,土拱效应减小;土体粘聚力和内摩擦角增大,土拱效应增强,但增大到一定值后,荷载分担比例变化较小,且粘聚力值变化对土拱效应的影响比内摩擦角更显著;土体弹性模量增大,荷载分担比例也增大,最大可达到100%,此时结构体系可采用点锚,三维土拱效应存在于整个锚索自由段。为进一步验证模型的正确性,进行了室内模拟试验,试验结果表明,挡板后水平及竖向均存在土拱效应。     

锚-土界面力学分析及拉拔试验研究

基于弹塑性状态下锚固体与周围土体之间的变形协调,建立围压条件下土层锚杆荷载传递机理模型,推导外荷载与锚固土层塑性半径及锚杆极限拉拔力之间的理论计算式。通过拉拔试验,分析锚固体所处应力状态、粗颗粒含量及土样含水率对土层锚杆极限拉拔力的影响。结果表明：在一定范围内改善土层锚杆所处的应力状态,有利于防止土层锚杆瞬间从土层中拔出;土样粗颗粒含量为60%时,试样较为密实,拉拔过程中土颗粒间的应力分布相对均匀,锚杆的承载力相对较大;在相同围压条件下,土层锚杆的极限拉拔力随着含水量的增加呈现出先增大后减少的趋势;试样极限拉拔力理论计算值与室内试验结果吻合较好,验证了理论模型的有效性。     

加筋土筋土界面抗剪强度影响因素试验研究

通过室内筋土界面直剪试验,考虑筋土界面抗剪强度的影响因素,进行了不同剪切速度、筋材空隙率及土体含水率下筋土界面直剪试验,分析了不同因素对筋土界面抗剪强度的影响。试验结果表明,剪切速度主要影响筋土界面的内摩擦角,对筋土界面黏聚力几乎没有影响,随着剪切速度的增加,内摩擦角变大,导致筋土界面抗剪强度增大。筋材空隙率主要影响筋土界面黏聚力大小,空隙率越大,筋材肋条对土颗粒的约束作用越小,筋土界面抗剪强度降低。筋土界面抗剪强度受土体含水率的影响较大,随着土体含水率的增加,筋土界面黏聚力和内摩擦角都明显减小,导致筋土界面抗剪强度显著降低。     

兰州马兰、离石压实黄土抗剪强度影响因素探讨

抗剪强度是压实黄土的重要力学指标,在不同压实和含水状态下,土体的抗剪强度存在明显差异。对兰州青白石马兰、离石压实黄土进行了直剪试验,得到不同压实度和含水率下的黏聚力和内摩擦角,探讨了含水率和压实度对压实黄土抗剪强度的影响。结果表明：黏聚力随压实度的增大而增大,且离石黄土增大幅度大于马兰黄土;含水率小于最佳含水率时黏聚力随含水率的增大略有增大,当含水率大于最佳含水率后黏聚力随含水率的增大反而急剧减小;离石黄土和马兰黄土内摩擦角均随压实度增大而增大、随含水率增大略有减小。     

土体黏聚力和内摩擦角对SPP管桩竖向承载性状的影响

SPP管桩(沿桩身侧嵌多层短肢)作为一种新型管桩,增加了与土层的接触面积,从而能够充分利用桩周土层的承载作用,对其进行单桩竖向承载力及变形的分析和研究是很有意义的,能够充分认识桩周土参数对其竖向承载性状的影响.文章通过ANSYA有限元模拟软件对土体粘聚力和内摩擦角两个影响因素展开研究与分析.     

桩和自旋锚管体系在基坑中的支护效果研究

根据当前基坑支护形式,将桩锚支护体系中的锚索用自旋锚管取代,设计合理的桩与自旋锚管的支护体系,并对该支护体系进行稳定性验算;此外,还利用有限差分法对该支护体系进行仿真模拟。在京石客运专线明挖段施工中采用这种支护形式,并在现场对桩顶沉降和锚杆锚固力的变化情况进行了监测,发现自旋锚管在安装一段时间之后其锚固力还会继续上升,桩体位移的最大值只有3.3mm。由此得出这种支护形式完全能够满足支护要求。     

自旋锚杆安装扭矩与锚固力关系研究

依据原地旋转模型和圆筒形模型,研究了自旋锚杆安装扭矩与锚固力的关系,指出两者均随锚叶直径的增大而增加。结合西安地铁2号线张家堡标段基坑工程,对自旋锚杆进行试验,试验结果表明:在不改变自旋锚杆自身参数情况下,安装扭矩与锚固长度呈线性关系,锚固力与锚固长度呈抛物线关系;当锚固长度一定时,锚固力和安装扭矩基本上呈线性关系。指出可以在工程应用中直接通过安装扭矩反映锚固力大小。     

巷道围岩变形破坏过程中锚固力的变化规律

运用真三轴试验台，实现了锚杆支护大比例（１：４）模型试验。试验中反映出锚杆支护的围岩从开挖至失稳的全过程，即锚固围岩碎胀变形、锚固范围以外围岩碎胀变形及围岩失稳三个阶段。掌握了相应于各阶段锚固力上升、稳定、下降的变化规律，为设计锚杆支护提供了重要依据。提出可用锚杆载荷迅速下降作为围岩失稳的预警指标。     

不同岩性条件下预应力锚索锚固力损失规律研究

There are many and complex factors that affect the anchoring effect of prestressed anchor cables, and each factor also affects each other. The loss of anchoring force is closely related to the properties of rock and soil. Through theoretical analysis, experimental research, numerical simulation, and other methods, the influence mechanism of creep deformation and compression deformation of rock and soil on anchoring force loss is studied. The law of prestressed anchor cable anchoring force loss caused by hard rock, weak rock, broken rock, and soil is studied. The research shows that the properties of rock and soil are different, The loss of anchoring force caused by prestressed anchor cables is also different: the better the quality of the rock and soil, the smaller the loss of anchoring force under the same initial anchoring force conditions. This research achievement can guide the design, construction, and operation management of anchoring engineering, which is beneficial for improving the economic and social benefits of anchoring engineering     

可回收式土钉锚杆在地铁基坑支护工程中的应用研究

在对土层的锚杆技术进行锚固机理分析的基础上,采用高密度挤压摩擦锚固的理念设计自旋式锚杆。通过对自旋锚杆锚固机理的研究并结合数值模拟分析,设计出适合砂土层施工的锚杆。在西安地铁2#线TJSG-4标段的基坑支护中经过工业试验,证明了该锚杆支护技术的可靠性。     

木质锚杆加固生土遗址研究

通过对木质锚杆、PS浆液加固生土遗址的现场试验,认为不同的PS灌浆材料对木质锚杆的锚固力的影响不大;木质锚杆、PS系列灌浆材料加固土遗址时锚杆的长度不能太大,长度不宜超过1.5～2.0 m;木质锚杆的单位锚固力可采用5 kN/m,单根锚杆的锚固力大于4 kN;建议可进行木质锚杆、PS系列材料加固土遗址钻孔直径和锚杆长度对锚固力的影响的系统研究,并对锚杆的锚头采用新的方法。     

土体含水率与根系埋深对银杏树苗抗拉拔性能的影响

中国是受热带台风灾害影响最为严重的国家之一,由于强风暴雨作用引起的林木根系拔出及倾倒破坏致使交通中断、车辆受损、人员伤亡等次生灾害与日俱增。为进一步研究土体物理特性对林木抗拉拔性能的影响,采用自主设计的根系横向加载试验系统,通过对银杏树苗施加定速率横向加载的拉拔试验,模拟外力荷载下根系的倾倒过程。试验设置了5组梯度含水率和4种埋深工况分析土体含水率、根系埋深对拔出过程中抗拉拔力的影响。研究表明:在粉质砂土中,黏聚力根系位移抗拉拔力曲线中抗拉拔力的变化可以概括为平缓上升、陡峭上升和缓慢上升达到峰值3个阶段;最大抗拉拔力随含水率提升呈现先升后降的总体趋势,与土体黏聚力变化的总体趋势相同,当含水率趋近饱和含水率时,最大抗拉拔力衰减显著;当含水率一定时,根系的最大抗拉拔力随着根系埋深的增加,在试验设置的埋深区间内呈线性趋势增长。     

Restoration of cohesion in clayey soil dumps

The paper presents the results of experimental investigations of restoring cohesion on the contact surfaces of two fragments of clayey soil. It has been found that this cohesion depends on the magnitude of the force pressing together the fragments of the soil, the time of its operation and on the soil consistency. It has been established that the absolute value of restored cohesion occurs for the liquidity index close to zero, i.e. for the soil moisture content close to the plastic limit.

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Reconstitution de la cohesion de blocs de sol argileux

Résumé L'article présente les résultats de recherches expérimentales sur le processus de reconstitution de la cohésion à la surface de contact de deux fragments de sol argileux. On a constaté que la chésion dépend de l'intensité de la pression exercée sur les fragments de sols, de sa durée, ainsi que de la consistence du sol. On a mis en évidence que la valeur absolue de la cohésion reconstituée se manifeste pour un indice de liquidité voisin de 0, c'est-à-dire pour une humidité du sol proche de la limite de plasticité.

     

锚固质量的无损检测技术

基于锚固体系的锚杆动力学及应力波运动学理论,研究了锚固体系的振动特征和锚固体系中声频应力波传播的能量衰减规律,进而提出快速普查检测锚杆锚固状态的声频应力波法：介绍了依据拉拔曲线转折段两边割线的交点法确定锚杆锚固力的无损拉拔检测技术原理,并实际应用于潘集第一煤矿巷道锚杆支护施工质量的检测。