滨海大型地下工程抗浮锚杆的设计与试验研究

抗浮锚杆是一项竖向锚固技术,可用于解决地下工程的抗浮问题,但抗浮锚杆的设计和施工还没有现行的规范可循。针对大连-滨海大型地下工程的实际,对工程抗浮锚杆进行了试验研究,通过锚杆的破坏性试验,测试了锚杆在岩土中剪应力的分布规律,得出了抗浮锚杆的抗拔力,为抗浮工程的设计提供了依据。研究表明,注浆体与岩土体间的剪应力沿锚杆长度不是均匀分布的,在孔口附近最大,从孔口沿锚杆长度逐渐衰减。工程实践证明,抗浮锚杆用于解决大型地下工程抗浮问题是比较经济、合理的方法。     

抗浮锚杆在粘性土层中应用技术探讨

抗浮锚杆作为一种有效的抗浮技术手段,能解决大型建筑地下室工程的抗浮问题,但是目前抗浮锚杆的设计与施工还没有明确的规范可循。结合具体工程实例,探讨了抗浮锚杆在粘性土层中的设计与施工应用技术。同时,通过对现场抗浮试验锚杆试验研究,对抗浮锚杆在粘性土层中是否能正常工作的评判标准给出了建议,对于类似工程应用具有一定的参考价值。     

不同规范中锚杆验收试验对比分析

抗浮锚杆现已广泛应用到各种抗浮工程中,锚杆的验收试验是检验抗浮锚杆是否满足设计要求的关键性试验,但是现行相关规范中关于验收试验中对锚杆加载等级的规定尚不统一,这对锚杆验收试验的实际操作造成了一定的不便,所以在进行试验之前常常需要综合具体的工程实际来确定所参考的规范,为此提出一种方便可行方法来确定选取的相关锚杆验收试验规范是有积极意义的.现以南京某工程为背景,通过不同规范进行锚杆验收试验并进行对比分析,进而讨论如何在工程中选择更合适的锚杆验收试验方法.     

GFRP锚杆在抗浮工程中的应用研究

为研究GFRP(玻璃纤维增强型聚合物)锚杆在抗浮工程中的具体应用,本文以南京某工程为背景进行抗浮锚杆设计,并对GFRP抗浮锚杆进行现场拉拔试验。试验表明:与普通锚杆相比,GFRP锚杆与黏结砂浆之间具有更好的黏结性能,极限抗拔力也有明显提高,GFRP锚杆具有良好的经济效益和工程可行性。     

全长粘结型抗浮锚杆应用实例

介绍了常用的抗浮措施,通过厦门市某地下室工程抗浮锚杆的应用实例,阐述了基本试验锚杆的主要施工工艺,得出了该工程的抗浮锚杆全部满足设计要求的结论,可供同类工程参考借鉴。     

锚杆在水池抗浮设计中的应用

主要介绍锚杆作为水池抗浮措施的工程实践,并通过试验结果分析,说明锚杆在水池抗浮设计中的应用是可行的,对其它类似工程的抗浮设计具有一定的参考作用。     

抗浮锚杆在地下室抗浮中的应用与优化

地下水浮力可造成地下室底板隆起开裂、建筑物整体上浮、筏板受力不均匀,进而导致基础、竖向构件开裂甚至断裂.工程中常用的地下室浮桩方案有堆载、抗浮桩、抗浮锚杆等,其中抗浮锚杆施工工艺简单、造价低廉,使抗浮力均匀分布于底板,被大量应用在实际工程中.本工程对抗浮锚杆施工工序进行调整优化,并进行锚杆工艺试验,验证抗浮锚杆承载力特征值是否达到抗浮承载力设计值,为整个项目的抗浮锚杆的设计与施工提供可靠的依据和质量保证.     

岩层和土层抗浮锚杆基本试验研究

通过现场抗浮锚杆基本试验,对岩层和土层抗浮锚杆的承载性能和位移性状进行了研究。结果表明,在常压注浆条件下,岩层抗浮锚杆的极限承载力大大高于土层抗浮锚杆;通过二次高压注浆,可以显著提高土层抗浮锚杆的极限承载力,就本工程来说,承载力的提高幅度在1倍以上。达到最大试验荷载时,土层抗浮锚杆位移要高于岩层抗浮锚杆。     

成都地区卵石层抗浮锚杆的施工工艺探讨

成都地区地下水位高,卵石层厚,抗浮锚杆作为地下空间结构解决抗浮问题的一项重要措施而被广泛使用。卵石地层工况下不同施工工艺对锚杆抗拔力产生极大影响。以某工程抗浮锚杆不同工艺极限抗拔静载荷试验为例进行对比分析研究,对卵石地层抗浮锚杆施工工艺进行了探讨,以为类似工程提供借鉴。     

抗浮锚杆在地下室抗浮中的应用与优化

地下水浮力可造成地下室底板隆起开裂、建筑物整体上浮、筏板受力不均匀,进而导致基础、竖向构件开裂甚至断裂.工程中常用的地下室浮桩方案有堆载、抗浮桩、抗浮锚杆等,其中抗浮锚杆施工工艺简单、造价低廉,使抗浮力均匀分布于底板,被大量应用在实际工程中.本工程对抗浮锚杆施工工序进行调整优化,并进行锚杆工艺试验,验证抗浮锚杆承载力特征值是否达到抗浮承载力设计值,为整个项目的抗浮锚杆的设计与施工提供可靠的依据和质量保证.     

GFRP抗浮锚杆在基础底板中的锚固性能现场试验研究

通过现场拉拔破坏性试验,测得不同直径的GFRP抗浮锚杆在基础底板内的极限承载力和滑移量,并与实际工程中不同形式的钢筋抗浮锚杆作比较,分析其承载性能和粘结特性。研究表明,在相同的混凝土强度与养护条件下,相同直径的GFRP抗浮锚杆的极限承载力、平均粘结强度与钢筋抗浮锚杆相比较高,且GFRP抗浮锚杆的变形能够满足实际工程需求,充分验证了GFRP材料用作抗浮锚杆的先进性与合理性。基于试验结果与理论分析,给出了GFRP抗浮锚杆与基础底板的最佳锚固面积,并提出了计算公式。     

Pullout performance of GFRP anti-floating anchor in weathered soil

Anchors are often used as anti-floating reinforcements in civil engineering structures. However, conventional steel bars present disadvantages concerning corrosion and poor adaptability to aggressive environments. Glass fiber-reinforced polymer (GFRP) components could provide a solution to these problems. In this paper the feasibility of GFRP anti-floating anchors is evaluated. Four full scale pullout tests were performed in moderately decomposed granite (MDG). Bare Fiber Bragg grating (FBG) sensors were embedded into the specimens during the pultrusion process to monitor the stress–strain distribution along their lengths. Based on the results the behavior of the anchors was assessed, including the relationships between the pullout force and the head displacement, the axial strain along anchors and the shear stress at the GFRP-grout interface. The stress distribution of anchors showing interlaminar shear failure was then analyzed based on a maximum shear stress criterion. It was proved that the load transfer mechanism of GFRP and steel anti-floating anchors differs significantly. GFRP anti-floating anchors reach failure due to interlaminar shear failure, while conventional steel anchors generally fail as a result of shear at the grout–soil interface. The test results also showed that the embedded FBG technique is reliable for monitoring the stress–strain state of an anisotropic material.     

车行地道中锚杆—围护桩联合抗浮方式的应用

对泉州市某大跨度车行地道巧妙地利用土层锚杆结合既有围护桩进行抗浮设计。采用局部抗浮稳定控制锚杆参数、整体抗浮稳定优化锚杆数量的设计思路,并应用于工程实践。根据该工程实例,采用全长黏结型锚杆,并巧妙地采用围护桩顶圈梁嵌入结构侧壁的构造措施,可纵向每2m节约锚杆3根,经济效益是明显的。     

中风化花岗岩中抗浮锚杆的试验研究

 抗浮锚杆已经在我国许多地区得到广泛应用。但是不同规范推荐采用的锚杆设计参数变化范围较大,并且未考虑不同地区岩石的差异性,实际应用中不利于设计参数的选取。在青岛大剧院工程场地上对设置测力元件的抗浮锚杆进行破坏性拉拔试验,重点测试锚杆杆体的轴力、杆体与注浆体之间的剪应力变化规律,结果显示内力沿锚杆长度不均匀分布并且超过一定长度后不再受力,进而确定出该地区中风化花岗岩中抗浮锚杆的极限抗拔力和有效的锚固段长度,为抗浮锚杆设计、施工提供了依据。     

GFRP与钢筋抗浮锚杆承载特性试验研究

为深入了解GFRP锚杆的锚固特性,研究了GFRP抗浮锚杆代替传统钢筋锚杆用于地铁抗浮工程的可行性,以解决地铁抗浮中杂散电流对金属锚杆的锈蚀,满足永久性抗浮的要求。本课题组在前期对钢筋锚杆通过粘贴应变片进行杆体应力测试的基础上,又对植入光纤光栅传感器的GFRP锚杆进行现场拉拔试验,进一步研究GFRP锚杆的锚固机理与杆体应力分布。对比分析了钢筋锚杆与GFRP锚杆的破坏形态和杆体轴向应力与黏结应力分布规律的异同。分析认为:GFRP抗浮锚杆的破坏形态与钢筋锚杆有所不同,二者的轴力与剪应力的总体分布规律相似,但轴力和剪应力沿锚固深度的衰减速率和同级别荷载下相同深度处的应力水平有所差异;GFRP抗浮锚杆的锚固承载力可达到钢筋抗浮锚杆的水平且锚头位移可满足工程要求。     

全长黏结螺纹玻璃纤维增强聚合物抗浮锚杆蠕变试验研究

 通过4根全长黏结螺纹GFRP抗浮锚杆在长期荷载作用下的拉拔蠕变试验,研究了GFRP抗浮锚杆抗拔蠕变力学模型,计算出模型中的蠕变参数并对模型的正确性进行验证。另外,引入时间损伤效应的概念,结合蠕变力学模型推导出GFRP抗浮锚杆的长期抗拔力。结果表明,中风化花岗岩中GFRP抗浮锚杆在40%的极限荷载下才发生蠕变,GFRP锚杆在低荷载水平下蠕变性能优良,能够满足工程需要;Burgers力学模型能够很好的描述GFRP抗浮锚杆的蠕变规律,模型预测结果与试验结果具有较好的吻合程度,且随着拉拔荷载的增大,模型中的各力学参数均逐渐减小;建立的蠕变损伤模型用于预测GFRP抗浮锚杆的长期抗拔力具有较好的适用性。     

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。     

地下大型污水池爆扩抗浮锚固结构设计与应用

 通过综合分析各种地下工程的抗浮加固方式,提出爆破扩孔变截面抗浮锚杆结构型式,以提高地下池体的抗浮能力,并保证池体尽快投入生产。采用变截面结构锚固孔,利用锚固段和孔底扩大头的端头效应,可提供足够的锚固抗拔力,同时可减少锚固深度及孔径,提高施工效率。爆破扩孔则是利用炸药爆炸时产生的爆轰作用,对锚固孔周围土体迅速挤压,扩大锚固孔断面,提高土体力学性能及与锚固体间的黏结强度,从而显著提高抗浮锚杆的抗拔力。应用情况表明：将抗浮锚杆与爆破扩孔相结合进行地下大型工程的抗浮抢险加固,是一种经济高效的抗浮加固形式,可为同类地下工程抗浮加固设计和施工提供借鉴。     

风化岩地基GFRP抗浮锚杆力学与变形特性现场试验

利用光纤光栅传感技术,对10根GFRP抗浮锚杆进行现场拉拔破坏性试验,研究了风化岩地基中GFRP抗浮锚杆的承载性能与变形特性。试验结果表明:发生滑移破坏的锚杆杆体、锚固体荷载-位移差曲线高于同型号发生断裂破坏的锚杆;锚固长度接近临界锚固长度的试验锚杆荷载-位移差曲线上升较平稳;增加杆体直径有助于提高锚杆承载能力、限制杆体位移并且降低杆体、锚固体的位移差。此外,杆体横截面轴应力沿锚固深度呈"反S型"分布,由孔口沿锚固深度方向递减;锚杆轴向界面剪应力沿锚固深度呈先增大后减小的趋势,且剪应力在锚固体内按斜向上方向由第一界面传递至第二界面。最后,利用剪应力分布简化模型求得杆体、锚固体位移差与发生滑移破坏的锚杆试验结果较为一致,可为GFRP锚杆的推广应用提供理论基础。     

广州京溪全埋式污水处理厂抗浮锚杆变刚度设计分析

本文通过对广州京溪全埋式地下污水处理厂抗浮锚杆设计的介绍,提出大型地下式结构抗浮锚杆布置时考虑锚杆与底板共同作用的变刚度设计方法,从而根据大型地下式结构的刚度分布有针对性地布置锚杆,使更多的锚杆发挥其抗浮作用,减小底板结构的位移和弯矩,可有效节约工程费用。