引江济淮工程膨胀土渠坡失稳机理及加固效果分析

膨胀土是一种吸水膨胀软化、失水收缩干裂的特殊土,工程界常称之为灾害性土,处理膨胀土渠坡是引江济淮工程的主要技术问题之一。对引江济淮工程典型段膨胀土渠坡的失稳机理及原因进行了分析,通过设置观察窗对渠坡的裂隙进行了观测,采用水泥改性土换填、钢筋锚杆和GFRP筋锚杆技术对渠坡进行加固处理,介绍了水泥土换填、渠坡锚杆加固设计方案和施工专项技术,利用应力计监测了在注水期和水位稳定期情况下两种锚杆的应力变化,并采用自动化监测系统对加固后的渠道边坡变形进行了现场监测。监测结果表明：钢筋锚杆加固边坡位移最大为12.07 mm,GFRP锚杆位移为4.64 mm;锚杆应力在注水期逐渐增大,在水位稳定期趋于稳定,在降水期逐渐降低;渠底和渠坡深层岩土体位移发展都很小,说明渠坡加固效果良好,无明显滑动面产生。     

地震作用下框架预应力锚杆边坡锚固结构的动力计算方法

目前对该结构的动力特性和工作机制的研究还不完善,为了能够准确、合理地对该新型边坡锚固结构地震作用进行分析与设计,深入开展其动力特性及抗震设计理论研究是非常必要的。在预应力锚杆锚固作用下,框架受力满足弹性地基梁工作原理,因此,采用Winkler弹性地基梁理论,建立地震作用下框架预应力锚杆边坡锚固结构的动力计算模型。考虑梁和挡土板的影响,推导出外框架–预应力锚杆–坡后土体三者协同工作的水平地震动力运动方程,获得解析解。最后,结合工程实例,采用本计算方法进行地震动力响应分析,并与数值模拟、振动台试验进行对比验证,结果吻合较好,表明提出的方法是有效、可靠的。通过对支护和未支护边坡分析发现该结构能够明显控制地震响应,抗震性能表现良好。提出的计算模型为框架预应力锚杆边坡锚固结构的地震动力分析与设计奠定理论基础。     

预应力锚索与锚杆联合锚固支护在构皮滩水电站右岸5^#公路隧道进口段边坡加固工程中的应用

针对该边坡因断层、破碎带的发育造成边坡整体失稳而岩体又存在局部破碎的现象,提出预应力锚索与锚杆联合锚固支护的加固方案,结合工程实例简单介绍预应力锚索与锚杆联合锚固支护的加固方案的施工工艺.     

高压注浆预应力锚杆复合土钉墙在汇金大厦深基坑应用

论述高压注浆预应力锚杆的作用机理。根据工程边坡的复杂性,提出采用高压注浆预应力锚杆复合土钉墙加固方法。分析了边坡体的参数和加固设计方案,论述锚杆土钉墙及高压注浆的施工工艺。阐述施工中采用的边坡位移检测方案及结果。工程实践表明,高压注浆预应力锚杆复合土钉墙技术可以用于加固复杂边坡,并取得满意的加固效果。     

花岗岩类土质边坡主被动组合锚固设计方法

 花岗岩类土质边坡由于其较强的锚固能力,在高边坡加固工程实践中越来越多地采用锚索和锚杆组合锚固技术,但这种主被动组合锚固措施的设计方法尚不成熟。现有设计方法多仅考虑锚杆对边坡局部稳定性的贡献,而较少考虑其对边坡整体稳定性所起的作用,让锚索承担所有的剩余下滑力。故提出一种新的锚索/锚杆组合加固边坡的设计方法。该方法考虑锚杆对边坡整体稳定性的贡献,故提出锚索与锚杆受力的分配方法;通过降低锚索的主动锚固预应力,使边坡的变形调动锚杆的被动抗拔力,最终达到主被动锚协调作用的效果。与以往设计方法相比,所提方法可以减小锚索的设计吨位,从而减少钢铰线用量,节约工程造价;而且预应力减小可以降低钢铰线的应力腐蚀,提高锚索的长期稳定性。以国道G323一花岗岩类土质边坡为例,通过现场锚杆轴力、锚索预应力及边坡地表位移的监测,论证所提设计方法的可行性。     

失稳岩石边坡加固处理实例

 某一工程主体部分属于国家重点工程，在施工过程中岩石边坡出现险情，直接威胁着下部结构物和施工人员的安全。依据周边环境和地质条件，采用工程类比法和经验法对边坡采用预应力锚索、自钻式锚杆、钢筋网和喷射混凝土联合加固的措施；合理的设计参数、正确的支护结构形式和科学的施工步骤，使该加固措施充分发挥了锚固作用；根据锚杆钻孔施工过程中遇到的裂缝位置及边坡极限平衡理论，采用反算法得出岩体力学参数，进而对加固后边坡的安全系数进行计算。结果显示，安全系数得到大幅度的提高，确保了边坡稳定和后续施工的顺利进行。重点介绍本边坡加固工程的设计和施工情况。     

边坡锚固工程分析中的水平条分法

对目前中国规范推荐用于边坡加固计算的垂直条分传递系数法进行研究,发现将该方法用于边坡锚固受力分析时,不仅存在垂直条块与加固结构体(锚杆和锚索)相互交叉,而且计算得出的锚固力与加固体的实际锚固力存在偏差等缺陷。在相关资料提出的、用于加筋土稳定性分析的水平条分法基础上,结合边坡锚固工程的特点,将该水平条分法做进一步拓展,使其能适用于锚杆和锚索等边坡锚固工程的稳定性计算,并通过工程实例对拓展后的水平条分法进行了验证。     

精轧螺纹钢—自锁锚杆预应力体系试验研究

为了解决桥梁结构加固中重新施加竖向预应力的问题,提出了采用加长精轧螺纹钢预应力体系与自锁锚杆相结合的一种新型预应力体系。张拉试验结果表明,扩孔自锁锚头的承载力能够满足正常的精轧螺纹钢筋预应力张拉及锚固的要求,也可以推广应用于大体积混凝土和岩石边坡的加固工程中。     

锚杆框架护坡加固膨胀土边坡施工

介绍了锚杆框架护坡加固膨胀土边坡施工技术 ,结合工程实例 ,从技术理论、施工方法、加固效果等方面进行了阐述 ,指出锚杆框架是运用于膨胀土边坡防护的有效施工方法。     

非预应力锚杆框架梁高边坡加固技术

结合某边坡支护工程实例,介绍了高边坡加固方案和了锚杆框架梁的作用机理,从多方面详细阐述了非预应力锚杆框架梁高边坡加固技术。锚杆框架梁施工速度快,锚固体能够有效提供主动抗滑力,框架梁与锚杆连成整体,显著提高边坡抗滑力。根据边坡监测结果可知,采用该高边坡加固技术能够有效地保证边坡稳定值得在类似项目进行推广。     

自复位装配式钢-混凝土混合框架节点抗震性能试验研究

结合装配式梁、柱构件螺栓连接施工便捷的特性与后张预应力筋预压连接的抗震性能优势,提出一种自复位装配式钢-混凝土混合结构框架节点,该节点由钢筋混凝土柱和钢-混凝土混合梁通过高强螺栓拼装而成,主要通过后张梁内的无黏结预应力筋提供复位力,并通过摩擦耗能装置与钢梁段塑性变形进行耗能。共完成了5个边节点的低周往复加载试验,分别研究了混合梁内预应力筋的初始预拉力与摩擦装置中高强螺栓的初始预紧力对该节点承载能力、抗震性能、耗能能力和复位能力的影响。研究结果表明：试件表现出明显的两阶段滞回特性,第一阶段为钢梁段屈服前,混凝土梁与钢梁段接触面呈现出持续开合复位机制,滞回曲线呈现明显双旗形,复位效果明显;第二阶段为钢梁段屈服后,随着荷载增大,钢梁的塑性变形逐渐增大,滞回曲线趋于饱满,试件耗能能力显著增加。试件的峰值荷载、延性系数和累积耗能值随摩擦装置中高强螺栓的初始扭矩增大而增大,峰值荷载和复位能力随梁内预应力筋的初始预拉力增大而增大。在整个试验过程中,各试件梁、柱主体构件损伤不明显,基本实现震后可恢复。     

岩质反倾边坡局部锚杆加固分析方法研究

全长黏结型锚杆作为一种有效且经济的加固手段,在边坡工程中得到广泛的应用。基于最新提出的岩质反倾边坡弯曲倾倒破坏分析方法和极限平衡理论,建立锚杆局部加固后该类边坡的力学模型和稳定性分析方法,给出加固后的边坡安全系数计算公式,并将理论分析结果与离散元(UDEC)计算结果进行对比分析。研究结果表明:理论解与UDEC计算的数值解具有较高的一致性,两者相互得到了验证;用全长黏结型锚杆加固岩质反倾边坡时,最优加固位置位于叠合倾倒区内,具体位置与边坡的物理力学参数、锚杆锚固参数有关;减小锚杆与层面的夹角,能够充分发挥锚杆对层面的阻滑作用,进而提高加固效果。     

岩质高切坡预应力锚索超前支护研究

采用极限分析上限定理研究遵循Hoek-Brown强度准则岩质高切坡超前支护问题。首先研究无支护岩质高切坡的稳定性,给出无支护岩质高切坡稳定计算方法;其次,分析预应力锚索超前支护岩质高切坡的力学机制,推导相关计算公式和预加固荷载确定方法;最后分析加固岩质高切坡在地震荷载下的临界屈服加速度及其永久位移。揭示了开挖方式、强度参数对预应力锚索加固岩质高切坡的影响。     

预应力锚索加固边坡的数值模拟分析

结合工程实例,采用有限元软件ANSYS,对全粘结拉力型、自由段非粘结拉力型和压力型预应力锚索加固边坡进行数值计算,并基于强度折减法原理,计算了边坡加固前后的稳定安全系数,对预应力锚索加固边坡的稳定性进行评价。结果表明,预应力锚索加固边坡后,边坡的最大变形、最大竖向位移、最大塑性等效应变和最大等效应力均较小,边坡塑性区很小,并且有限元计算得到的稳定安全系数满足要求,达到了加固边坡的效果;压力型预应力锚索最大等效应力小于拉力型预应力锚索,且全粘结拉力型预应力锚索在滑带处产生应力集中,因此压力型预应力锚索具有一定的优越性。     

Centrifuge modeling of the geotextile reinforced slope subject to drawdown

Geotextile is an effective reinforcement approach of slopes that experiences various loads such as drawdown. The geotextile reinforcement mechanism is essential to effectively evaluate the safety of geotextile-reinforced slopes under drawdown conditions. A series of drawdown centrifuge model tests were performed to investigate the deformation and failure behaviors of slopes reinforced with different geotextile layouts. The deformation and failure of unreinforced and reinforced slopes were compared and the geotextile reinforcement was indicated to significantly increase the safety limit and the ductility, reduce the displacement, and change the failure feature of slopes under drawdown conditions. The slopes exhibited remarkable progressive failure, downward from the slope top, under drawdown conditions. The progressive failure was induced by coupling of deformation localization and local failure based on full-field measurements of displacement of slopes subjected to drawdown. The geotextile reinforced the slope by decreasing and uniformizing the slope deformation by the soil-geotextile interaction. Through geotextile displacement analysis, the geotextile-reinforced slope was divided into the anchoring zone and the restricting zone by a boundary that was independent of the decrease of water level. The geotextile restrained the soil in the anchoring zone and the soil restrained the geotextile in the restricting zone. The reinforcement effect was distinct only when the geotextile was long enough to cross the slip surface of the unreinforced slope under drawdown conditions.     

厚泥岩复合顶板煤巷围岩控制技术研究

 针对首山一矿11061工作面运输平巷厚泥岩复合顶板强度低、无稳定承载结构、顶板下沉量大的问题,通过监测巷道围岩破坏及离层发育,统计巷道破坏具体形式,分析得出复杂应力条件下厚泥岩复合顶板巷道破坏的力学机制。基于普氏拱理论,结合现场具体支护和破坏状况,提出“预应力锚杆+锚索承载结构,配合原生裂隙区域注浆加固”的改进支护方案：预应力锚索(杆)形成的主、次承载结构协同作用,在两承载层间的泥岩顶板形成压缩区限制离层发展;布置倾斜锚索与垂直锚索,限制巷道顶帮角处围岩塑性区扩展,防止锚索锚固点所在岩层破断失去承载能力。依据塑性圈理论和数值模拟等手段,确定锚杆、锚索等具体支护参数,利用分区注浆加固泥岩强烈膨胀与松动破坏区域。数值模拟和现场工程实践的结果表明：与原支护方案对比,改进的支护方案巷道变形量减少约50%,巷道围岩完整程度明显提高,有效地控制了厚泥岩复合顶板变形与破坏。     

预应力自复位装配式混合框架结构抗震性能试验研究

为了提高传统装配式混凝土结构的抗震能力,结合螺栓连接的施工性能、后张预应力筋的复位性能和腹板摩擦装置的耗能性能优势,提出一种预应力自复位装配式混合(SPH）框架结构。SPH框架结构由预应力钢筋混凝土柱和预制预应力钢-混凝土混合梁通过高强螺栓拼装而成,主要通过布置在梁与柱内的后张无黏结预应力筋提供复位力,通过混合梁内的摩擦装置与钢梁段的塑性变形进行耗能。完成了1榀无预应力装配式混合(NPH）框架及2榀SPH框架的低周往复加载试验,分别考虑了预制梁、柱内预应力筋初始预应力、摩擦装置处高强螺栓初始预紧力及柱脚构造措施对该类结构承载能力、复位性能及耗能能力等抗震性能的影响。研究结果表明：采用千斤顶非接触锚具的后张预应力筋方法行之有效;SPH框架相较于NPH框架表现出更好的承载性能、复位效果、变形及耗能能力;SPH框架表现出明显的两阶段特征,即在位移角2.0%以前,结构整体表现为“强复位、低耗能”特点,可以有效控制残余变形,相对自复位率保持在85%左右,在位移角2.0%以后,结构整体表现为“弱复位、强耗能”特点;整个试验过程中SPH框架主体构件损伤不明显,基本实现震后可恢复功能。     

预应力锚索在红粘土高边坡中的应用

通过厦蓉高速贵州境内水格段某标段红粘土高边坡锚索框架梁施工,介绍了预应力锚索施工各个工序的技术性要求及施工注意事项;通过锚索的试验和监测,进一步论述了锚索框架梁在高边坡防护中所起到的加固作用,在一定程度上节约了成本,具有良好的经济效益和社会效益。     

超千米深井巷道围岩变形特征与支护技术

为解决超千米深井巷道支护难题,以新汶矿区深井巷道为工程背景,分析深部矿井地应力、围岩强度与结构等地质力学参数分布特征,超千米深井巷道围岩、支护体变形及破坏状况。采用UDEC数值模拟软件,研究不同支护方式与参数下超千米深井岩巷围岩变形、破坏特征与支护作用。基于实测与数值模拟研究结果,确定新汶华丰矿-1180回风大巷采用全断面高预应力、高强度锚杆与锚索及注浆联合支护加固方式。详细介绍-1180回风大巷支护井下试验,包括支护参数设计、支护材料、底板注浆锚索施工工艺及矿压监测结果。通过分析围岩位移、顶板离层及锚杆、锚索受力监测数据,评价回风大巷支护效果。井下试验表明:高预应力、高强度锚杆与锚索及注浆联合加固技术,能够有效控制超千米深井岩巷大变形,保持围岩长期稳定。最后,针对井下试验中存在的问题,提出改进意见。     

土工格栅加筋路堤沉降及边坡稳定性分析

利用岩土工程有限元软件分析比较了路堤在加筋和不加筋两种情况下的沉降大小、不均匀沉降的分布以及边坡稳定性安全系数计算,指出了加筋能够减小路堤的沉降量和不均匀沉降,提高整体稳定性,减少路堤的变形发展,值得推广应用。