竖向预应力锚杆加固抗滑挡土墙工程

结合竖向预应力锚杆加固重力式抗滑挡土墙治理滑坡的工程实例,重点阐述了竖向预应力锚杆＋抗滑挡土墙构造及其施工工艺流程,指出竖向预应力锚杆＋抗滑挡土墙新型结构在基岩山区滑坡治理中的应用前景。     

预应力锚固工程中测试技术的现状与发展趋势

预应力锚杆(索)由于具有主动加固、深层加固、布置灵活、施工快速、对岩(土)体扰动小、经济性好等显著特点,因此在桥梁、边坡、基坑、隧道、大坝加固、结构抗浮和抗倾、地质灾害治理等工程中得到了广泛的应用。总结了预应力锚固工程中常用测试方法与仪器的发展现状和存在的问题,指出了预应力锚固工程测试技术的研究与发展方向。     

露天矿高陡边坡滑坡治理技术

结合各类边坡工程的治理技术和露天矿高陡边坡的实际情况,提出了分层多次高压注浆预应力锚固技术和复合式锚杆桩技术。     

基于预应力锚和自应力注的破碎围岩锚注加固应用研究

针对高应力巷道围岩锚注中注浆锚杆锚固力低和水泥基注浆材料自收缩造成控制效果不佳的问题,提出基于预应力锚和自应力注的破碎围岩锚注加固方法.以平煤十矿变电所巷道为工程背景,基于原支护方式失稳机理分析,探究裂隙岩体自应力浆液加固原理,研发新型高强预应力注浆锚杆系统,形成基于预应力锚和自应力注的破碎围岩锚注支护方案.通过浆岩界面SEM扫描、围岩钻孔窥视、锚杆索受力和围岩变形监测等方法综合评价该新型预应力锚注的工程应用效果.结果表明:通过高强预应力注浆锚杆的轴向约束应力与自应力浆液的膨胀应力使加固围岩处于准三维受力状态,实现了破碎围岩的强化与损伤修复;新型高强预应力注浆锚杆具有预应力大、预应力施加标准、锚固力高、杆体强度高等优点,能够对围岩提供高轴向约束;新型锚注加固后,注浆浆脉充填围岩裂隙,浆液结石体与岩体结合致密;注浆锚杆索受力稳定,巷道表面围岩最大位移为83 mm,说明通过新型预应力锚注加固方案实现了变电所巷道围岩稳定性控制.     

分层多次高压注浆预应力锚固试验与数值模拟

为了治理露天矿山破碎岩质高陡边坡,增强边坡稳定性,从分析锚杆预应力锚固技术和高压注浆技术机理入手,采用水力劈裂应力场计算得出高压劈裂的浆液走向,提出了结合2种技术优点的分层多次高压注浆预应力锚固技术。然后,通过在实验室中对普通锚固体与分层多次高压注浆劈裂形成的锚固异形体模型分别进行拉拔对比试验,采集锚杆应力分布数据,分析其应力传递规律,得出分层多次高压注浆预应力锚固技术能使锚固段的承载力提高约39.25%,同时可以避免应力集中。最后,利用FLAC3D软件建立模型进行模拟,取4组不同起劈宽度和4组不同的起劈长度,施加相同的拉拔力,分别进行对比研究,分析其内部应力分布及传递规律。研究结果表明:相对于普通锚固异形体,分层多次高压注浆劈裂形成的锚固异形体可以承担更多的剪应力,并且随着劈裂程度的增大,浆脉的长度更长,起劈宽度更大,浆脉应力场的影响力更大,锚固效果更好。     

锚杆加固方式对边坡稳定性的影响

基于FLAC3D强度折减法进行锚固边坡稳定性分析,采用双弹簧单元模拟锚杆加固边坡。探讨了锚杆施加位置、锚杆长度、锚固角度以及锚杆预应力等因素对边坡稳定性的影响。研究结果表明:从边坡脚向坡顶施加锚杆的方式,边坡安全系数最大,是最优的布杆方式;在一定范围内,增加锚杆长度可以有效地提升边坡稳定性,且边坡角度越大,锚杆加固效率越高;锚固边坡存在着最优的锚固角,随着锚固角的增大,边坡滑移面呈现先向深部移动再向浅部移动的规律;锚杆施加预应力后能显著增强边坡稳定性,控制位移变形,且对最易发生滑移的坡面坡肩处加固效果最好。     

预应力锚杆布置参数与边坡安全系数相关解算

通过预应力锚杆加固后边坡安全系数和锚固力的计算,得出预应力锚杆布置参数对于计算边坡安全系数的作用至关重要。在边坡例证搜集数据的基础上,运用FLAC3D软件对锚杆支护效果进行数值模拟,运用Matlab软件对模拟数据进行拟合,得出相应的曲线图。利用回归分析中的多元线性回归进行计算,从而确定了锚杆布置参数与边坡安全系数的相关性。     

基于不均匀系数法的边坡加固微型桩设计

通过分析某边坡工程地质条件,提出微型桩+重力式挡土墙的支护加固变更方案。采用不均匀系数法设计微型桩,充分利用微型桩的竖向及水平承载能力加固平台地基,有效解决边坡的失稳问题,为类似边坡加固工程提供了参考。     

钻锚一体化新型注浆锚杆实验研究及应用

针对松散、破碎巷道围岩的支护问题,开发出钻锚一体化新型注浆锚杆,该锚杆具有钻杆、锚杆以及注浆管多重功能,在一次完成钻孔与锚固的基础上,通过中心孔对松散围岩进行注浆加固,简化破碎围岩注浆加固与支护工艺,提高掘进支护施工速度。对新型涨壳式锚杆进行了实验室实验,确定了锚杆选材、结构设计、工艺参数等。力学性能实验表明,杆体的拉断载荷平均值为286kN,约是普通中空注浆锚杆的5倍。在煤矿进行了现场工艺性试验,锚杆钻进与锚固性能可靠,可快速打入巷道围岩中,施加预紧扭矩后,锚杆预紧轴力达到51.5～85.3kN,具有较高的预应力。锚杆安装后,可实现带压注浆,实现全长锚固,为松软、破碎围岩巷道及时提供高强度、高预应力支护,为掘进工作面的快速高效推进创造了条件。     

软岩应力集中区巷道锚注组合支护技术

煤矿锚杆支护技术是煤炭开采的一项关键技术。针对深部复杂地质条件下采动动压影响区内的矿井、采区主要巷道支护,采用高预应力锚杆、锚索和注浆联合加固支护技术,可实现有效控制围岩变形与破坏,避免巷道多次维修。并通过高压注浆技术实现锚杆、锚索全长锚固支护和对松散破碎岩体进行充填、固化、加固,能更好地发挥岩层与锚杆杆体共同抗剪切作用,抑制围岩离层与错动,充分发挥锚固岩体的自承、自稳能力。解决深井高地压复杂地质条件下采动动压影响区内的主要巷道支护技术难题,为矿井实现高产高效创造了条件。     

基于系统可靠度理论的抗滑桩加固边坡稳定性研究

鉴于抗滑桩加固边坡设计中存在诸多不确定性因素,针对抗滑桩加固边坡案例提出了一种基于可靠理论的边坡系统抗滑力的分析模型,并结合代表性滑动面原理建立了相应的求解方法。算例分析表明,抗滑桩对边坡的代表性滑动面的位置及可靠度指标有着重要影响。在抗滑力相同的条件下,抗滑桩存在一个最优的加固位置,所提方法可确定抗滑桩的加固位置和抗滑力,对抗滑桩加固边坡的最优设计具有参考意义。     

基于M-P法的抗滑桩支护边坡稳定性研究

为评价采用抗滑桩支护后的边坡稳定性,从设计和验算2个角度着手,基于Morgenstern-Price(M-P)法建立了抗滑桩支护边坡的分析模型,进而得到了抗滑桩下滑力和边坡安全系数的表达式;通过引入自适应遗传优化算法,建立边坡稳定性分析优化模型,搜索采用抗滑桩支护边坡的非圆弧最危险滑动面;从确定安全系数求抗滑桩所受下滑...     

动载荷下加筋土挡土墙的可靠性

用LUSAS有限元软件对加筋土挡土墙的工程结构在动载荷条件下受载荷状况进行分析，结果表明加筋土挡土墙破坏性的主要原因是：土体松动引起加筋体脱离稳定区；加筋体疲劳断裂；断面板剪切破裂；因墙体内部出现滑动块体而引起墙址偏移。根据这四种可能引起墙体破坏的方式，考虑墙体地基状况和整个墙体抗倾覆能力，建立加筋土挡土墙的可靠性功能函数表达式。以正态分布假设，用二阶矩阵方法对加筋体的抗拉功能函数式进行分析计算。     

加筋土挡墙优化设计及破坏形式试验研究

加筋土挡墙是一种新型的挡墙形式,与传统的混凝土挡墙相比,具有成本低、环保、抗震性能好等优点。运用库仑土压力定理分析水平加筋土强度与稳定,对某加筋土挡墙进行设计。为验证上述优化设计方法的正确性,并探究不同情况下挡墙的破坏形式,共进行3次模型试验。通过模型试验对比分析2种不同工况下加筋土挡墙破坏形式,筋材较少时,加筋土挡墙发生位移破坏;筋材较细时,加筋土挡墙发生倾覆破坏。提出加筋土挡墙筋材合理分布形式与筋材宽度,通过上部筋材反包形式使筋材抗拉强度得到更充分的发挥。     

悬臂式支护结构中几种控制变形的方法

悬臂式支护结构是基坑工程中常用的支护形式,多以排桩、地下连续墙、工法桩、钢板桩等形式出现。基坑工程中在条件受限的情况下,无法做内撑,但周边部分建(构)筑物对基坑变形很敏感,需要采取一些辅助措施来控制基坑的变形。结合工程实例介绍了悬臂式支护结构中常用的几种控制变形的方法,包括双排桩外拉、锚杆(索)加固、基坑内斜撑、基坑内土加固、坑内预留反压土等,并对这几种方法的适用范围、技术要求等进行了分析,为今后类似工程的设计施工提供借鉴。     

锦丰金矿露天边坡开采稳定性分析及挡土墙支护

锦丰金矿露天边坡岩体复杂破碎,东南西北4个方位的边坡均出现了不同程度的滑坡等破坏情况。为保证安全高效生产,实现陡帮开采,对开采过程中露天边坡的稳定性进行了数值模拟研究,分别在数值模型的坑底、东部边坡与西部边坡各设置3个点位,通过对比其三维空间上的位移情况,发现西部边坡受采动影响较大。建议着重加强对西部边坡的加固与支护,并采用重力挡土墙对其进行护坡;对挡土墙的墙体及抗滑桩相关参数进行了计算,设计并选定在西部边坡660~640 m 水平段较为破碎的边坡处建设了挡土墙。结果表明：水平方向上,在保证墙体上部线载荷不低于782 kN/m、底部线载荷不低于160 kN/m且抗滑桩抗剪线载荷不低于471 kN/m的情况下施工挡土墙,其抗倾覆稳定系数与抗滑动稳定系数均大于挡土墙建设的安全标准,能够满足陡帮开采护坡的设计要求。     

加筋土挡墙模型试验研究

加筋土挡墙属于柔性结构,能较好地适应软基的变形,较其他形式的挡土墙更为经济。该文以白卡纸作为面板,以牛皮纸带作为筋材,依据规范设计了面板加筋土挡墙,并进行了模型试验与分析。试验表明,加筋土挡墙形成的直立边坡变形小、结构稳定。     

多级加筋土挡墙极限稳定分析

加筋土挡墙由于造价低廉、施工简单等优点已普遍被应用于岩土工程中,然而对多级加筋土挡墙的研究并未深入,其中涉及到结构设计以及稳定分析还有待开展进一步的研究分析。本文以三级加筋土挡墙为研究对象,利用极限分析方法计算该模型安全稳定性分析,研究不同参数对挡墙的影响,最后形成一套优化方案。采用极限分析法和强度折减法对挡土墙分析得出的滑裂面破坏模式均属于内部破坏;随着填土黏聚力和内摩擦角的增大、基础条件提高、间距减小,多级加筋土挡墙的安全稳定性越好,但破坏模式未发生改变;拉筋强度对安全挡土墙影响较小;挡墙形式及构造中的台阶宽度和台阶高度的变化对安全稳定性的影响具有相反的规律。研究结果对三级加筋土挡墙的设计施工具有实际意义。     

基于复合抗滑桩模型的加固边坡稳定性研究

鉴于抗滑桩模拟尚未获得一种建模易、精度高和计算快的数值模型,提出了一种复合单元抗滑桩模型,且在抗滑桩顶部自由和固定约束条件下,分析了不同桩位、桩间距等设计参数对抗滑桩加固边坡效果的影响程度及潜在的失效模式。研究结果表明,复合抗滑桩模型能真实地模拟抗滑桩的力学性能,且计算结果不受单元网格疏密程度的影响。桩布置在边坡中部时,加固边坡安全系数最大,越靠近边坡两端,加固边坡安全系数越小。另外,桩布置在边坡中部（Lx/L=0.5）和中下部（Lx/L=0.3）时,抗滑桩易发生弯曲破坏。研究结果对抗滑桩加固边坡的实际工程设计具有参考意义。     

高挡土板桩墙施工期三维整体有限元数值模拟

针对某引江河二线船闸工程,基于ABAQUS建立了船闸地连墙板桩结构三维有限元整体分析模型,开发了相应的FRIC子程序模拟地连墙和土体的相互作用;分11级连续模拟了船闸施工期5个不同典型阶段的锚碇桩、地连墙的内力、变形以及锚杆的内力变化,并将有关数值模拟结果与现场实测结果进行了对比,二者取得了较好的一致;对锚杆的布置高程和闸室土体的开挖方式进行了优化研究。研究表明,所建立的整体分析模型能够准确地预测施工期不同阶段锚碇桩、地连墙的变形以及锚杆的内力变化情况;闸室土体的开挖过程对地连墙和锚碇桩的变位影响较大;锚杆布置在泥面到闸顶高度的2/3位置时墙体变形和内力最小。