预应力锚索长期有效性研究与检验

预应力锚索曾在我国重大水电工程中得到广泛应用,针对这些用作永久支护的锚索工程使用寿命的问题,通过现场开挖一根在漫湾水电站左岸边坡服役20年的锚索,对这一问题进行讨论分析。结合开挖试验成果,从锚头锈蚀特征、钢绞线缩进量、水泥砂浆防锈效果、内锚固段特征以及钢绞线化学和力学性质变化、水泥注浆体固结等方面,对该锚索进行综合评价。评价结论认为:锚索的工作是有效的,锚索应该是安全的。     

拉力型和压力型自由式锚索现场拉拔试验研究

通过现场拉拔试验的方法,给出岩质边坡体内拉力型和压力型自由式锚索注浆体与孔壁间的剪应力分布曲线及拉力型锚索钢绞线与注浆体间剪应力分布曲线,获得剪应力沿锚固段长度的分布规律。试验结果表明,对于拉力型锚索,注浆体与孔壁间的剪应力峰值要小于注浆体与钢绞线间的峰值,但剪应力分布长度要长,峰值剪应力出现点后移;无论是何种自由式锚索,剪应力在注浆体与孔壁间的分布都是很不均匀的,峰值剪应力在锚固段出现的部位不同。在相同的荷载作用下,压力型锚索的剪应力峰值大,分布长度短,衰减快。随着锚索荷载的增大,拉力型锚索锚固段的有效长度增加明显,而压力型锚索剪应力峰值增加明显。拉力型锚索的承载力是一定的,当需要提供较小的锚固力时,常采用该种型式的锚索,其施工关键是要保证注浆体的长度;压力型锚索的承载力与承压锚固段分级的数量成正比,当需要提供较大的锚固力时,需采用压力分散型的锚索,其施工关键是要保证注浆体的饱满程度,避免注浆体的收缩。     

拉力型锚索预应力损失测试与分析

以高速公路边坡锚固工程为例，通过拉力型预应力锚索预应力损失测试及成果分析.揭示预应力损失主要特征和减少预应力损失的措施，为锚固工程设计和施工提供反馈资料.     

丰满老坝加固预应力锚索服役近30年后性能评价研究

预应力锚索被广泛用于混凝土坝的加固,其长期耐久性受到广泛关注.为探讨预应力锚索的耐久性在坝体高碱性环境中能否得到保障,依托丰满老坝拆除工程,对坝体中服役近30 a的有黏结和无黏结2种预应力锚索进行现场开挖,并结合室内检测手段,从锚头及索体锈蚀外貌、锈蚀程度、化学性质以及力学性能对丰满老坝预应力锚索服役性能进行了研究.同...     

压力分散型锚索与拉力型锚索的比较——再论新型锚索结构系列及工程应用

自从对锚索类型按内锚固段受力状态科学地分为：拉力型、压力型、荷载分散型：荷载分散型又分为：拉力分散、压力分散、拉压分散型以来，引起岩土锚固工程界技术人员的极大关注，并广泛采用荷载分散型锚索对高速公路边坡、路基以及深基坑支护等复杂地基的加固工程中取得了可喜的成果。当然，对于承载力高的岩体边坡、坝基、洞室加固及抗浮工程，对各种构造物的锚固工程中荷载分散型锚索也不能不说是最佳的选择。本介绍近年来大量采用荷载分散型锚索结构取代以往常用的拉力型锚索的工程实例，特别是通过对压力分散型锚与拉力型锚索受力状态的分析以及各种功能的优势，肯定其结构的合理性、良好的防护措施，可靠的锚固效果以及方便的工艺，经济的造价，说明新型锚索结构取代拉力型锚索的必然性，这无疑将是岩土锚固界的一场技术革命。     

不同类型预应力锚索锚固性能现场试验对比研究

 在对锚索锚固段剪应力分布模式进行弹塑性理论分析的基础上,开展拉力集中型、拉力分散型、压力分散型锚索的现场破坏性试验,对3类锚索的剪应力分布特征、承载能力、荷载–位移曲线进行对比分析,结果表明：在弹性状态下,3类锚索锚固体上的峰值剪应力均出现在集中力作用点近端0.5 m范围内,且随着荷载增加而增大;进入塑性状态后,上述0.5 m范围最先出现脱黏滑移,峰值剪应力逐渐向锚固体中部转移,脱黏段的残余剪应力约为峰值的1/3;由于拉力分散型锚索的剪应力分布更加均匀、有效锚固段长度更长,其承载能力相比拉力集中型提高31.1%;压力分散型锚索锚固体由于受压产生径向膨胀,其与土体之间的黏结强度增大,因而承载能力比拉力分散型提高17.7%;从荷载–位移曲线来看,压力分散型锚索具有更好的位移延性和抗变形能力,在土体锚固中优势明显。     

拉力型锚索锚固段长度设计方法研究

通过对拉力型锚索破坏模式进行分析,研究拉力型锚索极限抗拔力的计算方法,得出相应的计算公式。在已有的经验基础上建立计算准则,提出相应的锚固段长度设计方法。最后,以工程实例说明了锚索有效锚固段长度及锚固段设计长度的计算方法。     

非全长粘结型锚索锚固段长度的一种确定方法

根据对锚杆拉拔试验结果的分析及对锚杆与锚索锚固段受力差异的比较，提出了非全长粘结型锚索锚固段剪应力沿长度的分布模式，并讨论了剪应力分布曲线的特征点，得到了锚固段剪应力沿长度分布为在靠近锚固段顶端有最大值而其两侧则逐渐减小的单峰曲线，提出了确定锚固段长度的合理方法，即以锚固段最大剪应力不超过经过安全储备后的地层与注浆体间的粘结强度作为控制条件。最后，以工程实例说明了锚固段长度的计算方法。     

拉力型锚索在江平河水电站边坡支护工程中的应用

江平河水电站边坡地质条件复杂,加上强降雨已造成多处大滑坡,为保证左右两岸高边坡的整体稳定及进场公路不被毁坏,两岸采用了拉力型锚索来对不稳定的边坡进行支护,以此来提高边坡的稳定性。介绍了拉力型锚索的结构构造及施工工艺流程等。     

锚杆耐久性现场试验研究

论述在17a前埋设于河南焦作市焦东煤矿现场的一批旨在研究应力腐蚀和化学腐蚀耦合效应的缩尺试验锚杆的腐蚀环境和腐蚀状况，对开挖出的缩尺试验锚杆的点蚀、坑蚀、失重、腐蚀速率和强度损失率等进行较全面的测试和分析，指出在中等腐蚀环境下，裸露缩尺锚杆（钢简体）的强度损失率约为14．0％，直径损失约为10．0％，截面积损失约为19．0％；其失重率极不均匀，最高者约为最低者的24．4倍；一根缩尺锚杆钢筋经过17a，其抗拉极限荷载，比使用年限为0的相同锚杆的低18．4％-22．2％。     

硫酸盐腐蚀锚索结构锚固性能退化规律试验研究

 硫酸盐腐蚀是锚索结构长期锚固性能退化的原因之一。为模拟围岩约束条件下硫酸盐对锚索浆体的腐蚀及腐蚀后的锚固受力过程,设计外包钢管圆柱形素水泥浆中置钢绞线短黏结试件并进行长期硫酸盐干湿循环腐蚀,然后通过静力拔出试验观察黏结受力过程,获取黏结滑移曲线,定义锚固特征参数。结果表明：围岩约束作用对腐蚀过程及拔出受力过程产生显著影响,腐蚀引起的物理损伤得以阻止,化学损伤成为主要腐蚀损伤方式;拔出破坏特征为：浆体螺旋肋逐渐被磨平,索体最终被抽出;全程黏结滑移曲线由初期极速上升段、中后期锯齿形上升段及末期快速下降段组成;当围岩变形模量增大时,设计允许滑移、设计强度、极限滑移以及极限强度均随之增大;当浆体腐蚀程度增大时,设计强度、极限滑移以及极限强度随之降低,而设计允许滑移则因浆体模量的退化而随之增大。     

软岩加固中锚索张拉吨位随时间变化规律的模型试验研究

根据模型试验结果，给出了模拟软岩材料的蠕变方程，探讨了锚索张拉吨位随时间的变化特征，分析了张拉吨位损失后的稳定值与初始张力之间的关系。在此基础上，提出了锚索张拉吨位随时间而损失的估算方法。     

大型地下洞室锚索系统支护工程实践

 锚索支护系统是地下洞室围岩支护的主要类型之一,对于确保围岩稳定有着十分重要的意义。基于锦屏一级水电站地下厂房锚索支护工程实例,介绍洞室群的锚索支护设计和锚索负荷超限现象及统计成果,分析锚索超限的成因和降载措施。同时,给出锚索锁定吨位优化和变形控制复核的计算公式,推导出多锚头无黏结压力分散型锚索的应力计算公式。利用该计算方法,复核地下厂房锚索设计方案,并对超限锚索的安全性进行评价。     

锚固类结构安全性与耐久性问题探讨

提出了锚固类结构的安全性与耐久性问题，概述了业已产生的破坏实例，评述了国内外的相关研究进展。在此基础上，分析了需着重解决的几个关键问题，并对开展锚固类结构使用寿命与防护对策问题研究的方法进行了探讨。     

自由式锚索和全长粘结式锚索加固效果比较模型试验研究

通过进行洞室模型试验和岩体结构面抗剪强度模型试验,研究了工程中广泛采用的2种典型锚索——自由式锚索和全长粘结式锚索的不同加固效果。从洞室的开洞位移、破坏荷载、荷载位移曲线特征、洞周应变分布特征及洞室的宏观破坏过程等方面,比较和分析了2种锚索对洞室所产生的不同加固效应特征。通过对含有结构面和不含结构面锚固体试件进行抗剪强度试验,比较了2种锚索对岩体结构面的不同加固效果。给出了锚固体试件峰值抗剪强度比较结果和剪切过程中2种锚索的张力变化特征,即全长粘结式锚索的张力基本不变化,自由式锚索的张力随剪切位移的增加而增大。在综合比较2种锚索加固效果的基础上,对锚固工程设计提出了建议。     

边坡预应力锚索加固的数值模拟方法研究

预应力锚索是治理高边坡稳定性的极为有效的方法。然而在边坡稳定性有限元分析中,往往会发现预应力锚索加固效果并不如实际情况下有效。造成这一现象是由于现有的预应力锚索的模拟方法没有很好地反映出锚索的工作机制,预应力锚索对于岩体不仅有应力贡献还具有刚度贡献,而且两者的发挥时机是不同的。通过评述现有各种预应力锚固模拟方法,分析对比了各方法的优缺点,介绍了在近年几十个边坡工程咨询工作中逐步完善起来的预应力锚固模拟的一系列改进措施,并提出了一套能够对锚索张拉、锁定、回灌等工序进行全过程仿真的新型锚索单元及其相应模拟新方法。最后结合锦屏一级水电站左岸坝肩边坡实例,给出了原有方法与改进方法之间对比例证。     

二次劈裂注浆锚索承载力的计算

二次劈裂注浆能大大提高软弱地层中预应力锚索抗拔承载力.对提高锚固力机理进行了详细的探讨,在理论上提出了计算锚固力的公式,也提出了简化的计算方法.这对二次劈裂注浆锚索的设计与施工具有较大的指导意义.     

单锚及群锚失效对边坡稳定性影响的模型试验研究

针对典型岩土体边坡,通过室内模拟试验,研究锚力变化或锚失效在群锚中引起的荷载转移现象,探讨群锚失效后边坡稳定性的劣化过程、失稳形态以及坡面设置格子梁对锚索张力及边坡稳定性的影响等问题。群锚抑制坡体的变形效应,可使岩体均匀性、整体性加强,增加韧性和承受大变形而不破坏的能力。群锚中某一锚索锚力变化会导致其承担的荷载在群锚内部发生较明显的转移现象,结构面压缩带同时被削弱,结构面的整体安全度降低;某一锚索的失效也会引起相邻锚索接连失效的多米洛效应,导致边坡稳定性急剧降低。坡面施加格子梁结构可调动坡面更大范围岩土体发挥自承能力,分担锚索承担的部分荷载,改善边坡的稳定性。岩坡加固设计中应注意格子梁结构强度与锚索锚固力相匹配。     

基坑工程预应力锚索锚固力试验研究

基坑工程预应力锚索锚固力的影响因素很多，主要有锚固段的岩土层物理力学性质、锚索施工工艺及锚索张拉锁定过程中的预应力损失等。通过工程试验，分析锚索锁定时钢绞线不均匀受力，造成这种现象主要有两个原因：（1）千斤顶在自重作用下，千斤顶轴心偏离锚索的轴心；（2）锚杆孔的施工角度与设计角度的误差，引起锚索与锚座不垂直。通过试验分析单次张拉锁定的预应力损失、循环荷载下锁定的预应力损失，循环荷载下，锚索的锚固力增加，预应力损失减少。分析基坑开挖过程中锚索锚固力动态监测结果。讨论锚索抗拔验收试验标准存在的问题，提出锚索弹性变形简化计算方法，对锚索抗拔验收试验标准提出了改进建议，锚索抗拔验收试验应综合考虑锚头总位移、每级荷载下锚头位移量及卸荷后锚头位移的回弹率等3个指标。