黄土地区框架预应力锚杆支护结构设计参数的灵敏度分析

灵敏度分析是土木工程中解决多参数辨识问题的一个主要方法。结合黄土地区十余个深基坑和边坡工程实例,在考虑框架、锚杆对土体边坡稳定性影响的情况下,基于圆弧滑动条分法和网格法建立黄土地区框架预应力锚杆支护结构的内部整体稳定性安全系数计算模型,并利用全局差分法建立其灵敏度分析模型,研究安全系数及其灵敏度与各设计参数之间的变化关系,得到一些具有参考价值的分析结果,为框架预应力锚杆支护结构设计提供具有指导意义的初始参数取值范围,从而为其优化设计提供重要依据,对黄土地区深基坑工程框架预应力锚杆支护结构的设计和施工具有一定的参考价值。工程实践表明文中分析的实用性。     

考虑预应力的锚杆支护结构的稳定性计算

对于锚杆支护结构的稳定性计算,在考虑预应力对稳定性的影响时,尚没有有效的方法,尤其是采用圆弧滑移面计算支护结构的稳定性时,都是将锚杆当作土钉,采用规范中计算土钉墙的方法计算安全系数。将预应力作为集中力考虑,给出计算预应力锚杆支护结构安全系数的简化方法,并通过有限元分析软件验证该算法的可行性。     

深基坑土钉加预应力锚杆支护结构设计参数的灵敏度分析

目前深基坑支护设计中,在土质和基坑周围环境允许的条件下,采用土钉加预应力锚杆复合土钉支护形式,与桩锚支护形式相比造价相对较低且施工速度快,所以在工程实践当中得到了广泛的应用,但土钉与预应力锚杆之间的作用机理相当复杂,在目前设计中往往靠经验设计,计算结果偏保守。基于圆弧滑动条分法,以内部整体稳定性安全系数作为目标函数并采用全局差分法建立灵敏度分析模型,研究设计参数与内部整体稳定系数及其灵敏度之间的关系,为深基坑工程中土钉加预应力锚杆复合土钉支护结构的优化设计提供重要的依据,对今后土钉加预应力锚杆复合土钉支护设计提供理论依据。     

框架预应力锚杆支护边坡稳定性极限分析

框架预应力锚杆在边坡工程中应用广泛.在考虑支护结构、锚杆对土体边坡稳定性影响的情况下,基于塑性力学极限分析上限理论的基本原理,推导了其支护边坡的安全系数计算公式.并采用Matlab语言编制算法对推导公式进行全局最优解搜索.对算例采用Flac3d模拟求解其安全系数,和用上限法求得的结果相近.最后采用正交试验设计方法讨论在...     

锚杆支护路堑高边坡的稳定性及影响因素分析

锚杆支护路堑高边坡的稳定性及其影响规律值得深入研究。以某路堑高边坡为研究对象,基于不平衡推力法,建立了路堑高边坡稳定性分析模型,计算获得了天然工况、暴雨工况及地震工况下路堑高边坡的安全系数。据此提出了利用锚杆支护路堑高边坡的方案,并就锚杆长度、水平间距以及倾角等对支护体系的安全稳定性展开了影响因素分析。结果表明:边坡加固前,3种工况下路堑高边坡的安全系数均不满足《公路路基设计规范:JTG D30—2015》要求,需要对其进行支护加固处理。随锚杆长度增加,边坡整体稳定性随之逐渐提升;当锚杆长度由6.0 m增加至9.0 m时,边坡整体安全系数由1.60提高到1.85;随锚杆间距增加,边坡整体稳定性逐渐降低;当锚杆间距由2.0 m变化至4.0 m时,边坡整体安全系数下降了4.7%;随锚杆倾角增大,边坡整体安全系数呈先增加而后保持不变的发展规律。锚杆总长度为6.0 m(锚固3.0 m)、锚杆间距为3.0 m、锚杆倾角为20°是该边坡较优的方案。     

框架预应力锚杆分级支护边坡的数值模拟研究

引入FLAC-3D程序及强度折减方法,应用数值模拟技术对某算例多级边坡在加固前后的稳定性进行了计算与分析.对比分析了边坡加固前后的安全系数变化规律、位移变化情况以及锚杆轴力的分布规律.计算结果表明:边坡分级支护后,坡体的水平位移和竖向沉降得到有效的控制,同时也得出了预应力锚杆轴力的分布规律,边坡稳定安全系数明显提高.为分级支护结构的参数设计提供一定的理论参考.     

框架预应力锚杆柔性支护结构的锚杆预应力损失研究

框架预应力锚杆柔性支护结构是用于提高边坡稳定性的一种新技术,锚杆作为其中的核心受力构件,其预应力值的大小是有效限制边坡位移的关键,但在实际工程中锚杆产生预应力损失是必然的。为深入了解锚杆的工作性能和作用机理,对其预应力损失进行研究,分析总结了影响锚杆预应力损失的主要因素,包括张拉系统的摩阻、锁定后的锚具回缩、钢材的应力松弛、土体蠕变、群锚效应和张拉顺序、降雨入渗等。综合考虑其它各种因素的影响,可粗略估算一般锚杆预应力损失范围大约在25%～40%之间。另外,为进一步验证锚杆预应力的损失大小,对框架预应力锚杆柔性边坡支护结构的锚杆预应力损失问题进行了试验研究,结果表明本文给出的简单定量估算是可行的。     

预应力锚杆与SMW工法组合在某基坑支护中的应用

苏州万达广场工程采用钢绞线预应力锚杆代替内支撑,与SMW工法组合的基坑支护技术.该工程采用管井降水,基坑周边上部用土钉墙支护,下部除西侧紧邻地铁隧道预应力锚杆无施工空间,选择内部型钢斜撑外,其它三侧均为SMW工法+预应力锚杆支护.详细介绍了基坑降水及组合支护设计方案、主要技术措施,并对支护结构及周边建筑沉降和位移及基坑内地下水位进行观测.结果证明,该支护形式能保证基坑稳定性.     

框架预应力锚杆柔性支护结构坡面水平位移影响因素

框架预应力锚杆柔性支护结构由于其诸多优点在基坑开挖支护工程中得到了广泛应用,但是目前的设计多注重于强度设计,而对支护结构水平位移问题很少讨论。随着基坑开挖深度和规模的增大,其位移和稳定问题日益成为工程界关注的焦点。考虑基坑开挖过程的影响,基于某工程实例分析讨论了框架预应力锚杆柔性支护结构的坡面水平位移的影响因素,包括开挖深度、基坑坡角、地面施工荷载、土体物理力学性质、超开挖深度、锚杆设计参数和框架立柱抗弯刚度。经过分析对部分参数的影响得出了定性的结论,而对其余参数的影响给出了定量的结果,这些结论不仅可以为进一步认识框架预应力锚杆柔性支护结构的作用机理提供依据,同时可供工程技术人员设计时参考。     

基于MIDAS GTS NX的岩质边坡锚杆加固抗滑稳定性分析

以高陡边坡工程为例，运用MIDAS GTS NX有限元软件建立平面应力-应变模型，采用强度折减方法进行分析。结果表明：高边坡工程在加固前由于不稳定性，局部崩塌，所以必须采取支护措施。通过案例着重研究在锚杆支护前/后边坡位移变化、塑性破裂带及安全系数变化情况，才能计算出不同锚杆长度和倾斜角度对边坡整体稳定性的影响，确定最优支护方案。由此总结出锚杆长度和锚固倾角与边坡安全系数之间的函数曲线关系，可为边坡治理设计和施工提供数据依据，也可为类似工程边坡加固抗滑稳定性分析提供参考。     

软质破碎岩体高边坡复合喷锚支护设计及施工

预应力锚索、锚杆挂网喷射混凝土复合喷锚网支护技术是有效的岩石边坡防护措施。结合工程地质条件,对压力分散型锚索方案、构造及施工流程、注意事项进行分析,并介绍加固坡体中部、控制坡面变形,开挖后及时封闭岩体及边坡防排水等关键技术。     

边坡加固机理探讨

笔根据参与的十几个岩土边坡加固设计,审查和施工体验对边坡加固中预应力锚索传力深度,自由段概念,削坡开挖边坡安全系数,群锚形成“岩壳”,补赏张拉等问题进行了讨论。中介绍了边坡治理中开挖控制变形工法。工法的主要素为：安全监测,超前支护,分层分段开挖,及时进行坡面支护,加强边坡底部支护和施工工艺管理。中着重讨论了预应力锚索钻孔中水泥砂浆芯柱受力分析,把问题归结为压杆稳定提出了预应力锚梁结构。该结构大大提高了预应力锚索的承载力。     

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。     

岩土锚固工程的若干力学概念问题

我国当前某些岩土锚固工程存在力学概念模糊、设计施工方法不当,导致锚杆失效、工程失稳现象频频出现,工程坍塌破坏等事故也时有发生。通过对岩土锚固的典型工程及事故工程调查、理论分析和试验研究,研究显著影响锚固工程的稳定性与健康发展的若干力学概念问题,旨在为提高锚固工程的设计施工水平,改善锚固工程的安全性与经济性提供依据。主要研究结果为:(1)预应力锚杆(索)具有提供主动抗力、能将结构的拉力传至深部稳定地层等力学特征,凡抵抗倾倒、竖向位移、沿基础底面、地层剪切面破坏和洞室坍塌的结构锚固均应采用此类锚杆。(2)适应张拉控制应力要求的锚杆筋体截面,足够的自由段长度和能充分调动地层抗剪强度的锚固体形式是提高锚杆受拉承载力的基本要素。(3)压力分散型锚固体系显著改善了锚杆的荷载传递机制与防腐保护性能,具有良好的力学与化学稳定性。(4)施锚时机滞后是影响锚固工程稳定性的主要因素之一。及时施作低预应力(张拉)锚杆和发展预制的钢筋混凝土块件作锚杆的传力结构,可有效控制和避免施锚时机滞后现象。(5)为改善高应力低强度岩层中的大型洞室的稳定性,应全面采用低预应力锚杆作初期支护,严格控制高预应力锚杆施作滞后,提高锚杆拉力设计值与初始预应力值和加强围岩变形–锚杆抗力(刚度)相互作用失衡的调控力度。     

基坑开挖下抗浮锚杆对盾构隧道控制效果预测

研究布置在盾构隧道上的抗浮锚杆对隧道上浮的抑制作用。建立在布置抗浮锚杆的既有盾构隧道上方进行基坑开挖的三维有限元模型,考虑布置抗浮锚杆的长度、直径、角度、间距和每管片根数,分析抗浮锚杆布置方案不同对其抑制盾构隧道上浮效果的影响,同时考虑基坑的开挖工况与和盾构隧道的相对位置关系,分析抗浮锚杆在不同工况下的作用效果。研究结果表明：在盾构隧道管片上布置抗浮锚杆对上浮有一定抑制作用;盾构隧道上抗浮锚杆长度越长、直径越大、间隔越小、每管片布置根数越多,抗浮锚杆的作用效果越好;抗浮锚杆布置角度应在30°左右较为合适;盾构隧道埋深越大,抗浮锚杆的作用效果越好;基坑开挖的长或宽越大、开挖深度越大,抗浮锚杆的作用效果越明显。     

复合土钉墙技术在深圳的应用与发展

复合土钉墙是一种新型的支护结构,在深圳地区基坑工程中得到了广泛应用。文中介绍了复合土钉墙在深圳地区的发展和应用情况,总结了土钉墙 止水帷幕 预应力锚杆、土钉墙 预应力锚杆、土钉墙 微型桩 预应力锚杆、土钉墙 止水帷幕 微型桩 预应力锚杆等四种最常用的复合土钉墙形式,对它们的设计计算方法及构造型式进行了论述,结合工程实例,对复合土钉墙在复杂地质条件下的使用状况进行了阐述。     

排桩锚杆复合土钉作用机制的试验研究与分析

本文结合某基坑工程,采用分布式光纤测量技术配合应力计监测土钉和预应力锚杆的应力分布、轴力变化,研究了基坑开挖过程中土钉和预应力锚杆的应力应变随工况发生变化的规律、注浆效应对土体力学参数及其对基坑潜在滑裂面变化的影响。得出主要结论:在试验条件下,预应力锚杆轴力随开挖深度增加而增加,开挖完成后随时间变化,预应力锚杆轴力逐步减小、土钉轴力逐步增加,锚杆与土钉承载力发挥难以协调,降低了总的安全度;未考虑排桩插入深度对支护的作用,是导致预应力锚杆和土钉轴力较小的原因,排桩复合土钉应考虑排桩的支护作用。通过对排桩预应力锚杆复合土钉支护体系的受力变形分析,提出了该支护设计的建议,对类似工程的设计和施工有着重要的指导意义。     

LXK工法在地铁车站基坑中的应用

广州地铁二号线磨碟沙站基坑围护结构的设计由原来的钢支撑加钻孔桩改为LXK工法锚杆加钻孔桩，本文对这两个方案进行了对比。并根据场地条件的不同设计出不同的锚杆：旋喷水泥土锚杆，搅拌水泥土锚杆以及扩大头伞型地锚，该工程试验和监测结果表明，采用该支护体系技术合理，安全可靠，节约资金。     

地震作用下预应力锚索对岩石边坡稳定性影响的模拟方法及锚索优化研究

以西部某水电岩石高边坡为背景,采用杆单元和杆单元节点集中力的方法模拟边坡自由式预应力锚索,通过有限元模拟和拟静力法分析相结合的分析方法,由有限元软件计算在地震作用下的锚索内力分布、边坡位移,并通过自编后处理程序计算出最不利结构面组合下的边坡整体稳定性安全系数。在此基础上,研究预应力锚索的锚固角度、预应力大小、锚固深度、锚索排间距与结构面之间的空间关系对地震作用下边坡变形和整体稳定性的影响规律,并以此为依据提出预应力锚索优化设计方法。     

复合土钉墙技术的研究及应用

介绍了复合土钉墙的4种主要模式,对它们的适用条件、设计计算方法及构造型式进行了论述,并结合工程实例,对复合土钉墙在复杂地质条件下的使用状况进行了阐述。