基坑锚索预应力损失规律及分步张拉控制措施研究

针对基坑工程中锚索预应力损失的特殊性,采用现场试验的方法,对分级张拉直至破坏过程中锚索锚固体上剪应力的分布特征以及不同张拉荷载、循环加卸载下锚索预应力的损失规律进行了分析;结合工程实例建立数值模型,分析了锚索预应力在基坑分步开挖过程中的变化规律,并对一次张拉和分步张拉两种方案下支护桩的位移和弯矩变化进行了对比分析。结果表明:锚索锚固体前端的脱黏滑移是锚索初期张拉锁定损失的重要原因,张拉荷载越小、循环张拉次数越多,锚索的初期损失率越低;对于多排锚索支护桩,上排锚索预应力会因下排锚索施加而减小,而在整个开挖过程中,锚索预应力呈现波动增大的趋势;通过采取分步张拉控制措施,锚索预应力的张拉锁定及开挖损失均得以明显改善,支护桩在开挖过程中的受力和变形更趋合理,该控制措施可为类似基坑工程的施工提供借鉴。     

预应力鱼腹式基坑钢支撑抗倒塌分析

为了有效评估预应力鱼腹式基坑钢支撑抗倒塌能力,利用“拆除构件法”,开展了该预应力支撑体系的冗余度研究。基于验证后的三维预应力鱼腹式钢支撑体系有限元模型,实现了深基坑施工全过程模拟,获得了不同开挖阶段预应力筋轴力和桩体位移等参数的变化规律。研究表明:在施工过程中应更关注钢绞线和支撑轴力的监测,通过及时对钢绞线进行补张拉和调整支撑的预加轴力控制基坑的变形;二层支撑的各杆件冗余度比一层支撑更小即更为关键;在各构件的横向比较中,对撑的冗余度<角撑的冗余度<钢绞线的冗余度,即对撑失效对结构连续性倒塌的抵御能力最差。     

地铁深基坑内支撑预应力对基坑变形的影响浅探

基坑工程实践表明,内支撑施加预应力对控制基坑变形有积极的意义。本文选取武汉地区一级阶地典型地铁基坑实例,采取基坑与邻近建筑物共同作用的数值分析方法,研究基坑钢管内支撑施加预应力对基坑开挖过程中变形的影响。研究表明:内支撑施加一定预应力后,支护体系最大水平位移常可控制在1‰～2‰基坑开挖深度;相对于不施加预应力的情况,基坑变形(水平位移和地表沉降)可以减少约三分之一。对于周边建(构)筑物密集、周边环境严峻的基坑,施加预应力是一个很好的控制基坑施工期间变形的措施。     

单支点桩锚结构中锚杆预应力锁定值的反演分析

桩锚支护结构中 ,锚杆预应力水平是根据工程地质条件和基坑设计要求确定的。通常情况下锚杆预应力是先期张拉锁定的 ,在基坑后续开挖过程中 ,随着墙后土压力的逐渐增大 ,锚杆预应力水平将相应增大 ,故施工过程中锚杆预应力的锁定值须小于实际设计预应力水平。在等值梁计算模型假定下 ,根据开挖过程中排桩支护结构的水平侧移反演分析了锚杆预应力锁定值 ,据此锁定值施工 ,可使锚杆最终预应力水平与设计预应力水平取得较佳的一致性     

支护结构对基坑变形控制效果之数值分析

以中冶·德贤府邸的13栋高层建筑基坑为对象,采用平面应变的数值分析方法,研究了在土钉和预应力锚索的组合支护结构形势下基坑的变形规律和支护结构受力特征,并通过与现场监测数据的对比分析,论证了支护结构对基坑开挖变形控制的有效性。研究结果表明：土钉和预应力锚索的支护结构形式能有效限制基坑的变形,使得基坑壁水平变形仅为无支护时的45%,有效保障了基坑施工安全;预应力锚索是基坑开挖过程中的主要承载结构,最大内力约为97 kN,在其作用下基坑壁的变形以预应力锚索为界分为两个区域,即变形量值较小且呈现出快速收敛的上部变形区域和变形量值相对较大、收敛缓慢的下部区域;在预应力锚索作用下,基坑壁上部水平变形量值仅为下部的25～50%。     

锚固基坑模型试验研究

应用模型试验方法,探讨了在开挖过程中基坑墙面水平位移特点和预应力锚索受力特点,给出了锚固基坑与非锚固基坑的水平位移变化特征、不同的锚索类型对基坑变形的影响和锚索应力的变化特征,提出了合理的锚索结构形式。     

试验研究GFRP筋及预应力钢绞线组合支护排桩技术

GFRP筋及预应力钢绞线组合排桩即在普通排桩的受压区配置GFRP筋,在受拉区配置预应力钢绞线。在基坑开挖过程中,根据开挖深度分次对钢绞线施加预应力,以使GFRP筋、预应力钢绞线全部处于受拉状态,充分利用了混凝土的抗压性能好、GFRP筋及预应力钢绞线受拉性能好的特点,可以大大的减小排桩的侧移,从而扩大排桩在基坑支护中的使用范围。     

复合土钉支护FLAC3D模拟与现场测试研究

结合北京国美商都基坑支护工程实践,应用FLAC3D对预应力锚杆复合土钉支护基坑建立模型,通过对模型开挖与支护过程的模拟监测,得到深基坑水平位移、竖直位移及土钉与预应力锚杆的内力、变形等模拟结果,与现场测试数据对比分析。研究结果表明:FLAC3D模型最大水平位移发生在基坑中下部,土钉受力呈枣核状分布,较好地反映出预应力锚杆复合土钉支护基坑的受力和变形特征,为深基坑复合土钉墙支护技术的设计和施工提供参考依据。     

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。     

混凝土梁预应力筋张拉顺序的仿真分析及优化

后张预应力混凝土梁中预应力筋的张拉是基于对称的原则确定张拉顺序的。采用有限元软件ADINA对阜新市博物馆预应力混凝土框架结构中一跨度为54 m的混凝土梁的张拉过程进行仿真分析。根据对称张拉的原则,提出2种张拉方案,分析对比2中张拉过程中梁的变形情况,并与顺序张拉做对比,从而进行张拉顺序的优化。     

超深基坑复合土钉支护结构原位试验研究

通过对深圳假日广场超深基坑预应力锚索复合土钉支护结构进行全方位的原位测试试验,收集了关于土钉拉力、锚索应力、孔隙水压力、面层土压力的大量数据,旨在研究钉—锚—土三者的工作性状、相互作用机理,以及随基坑开挖、锚索张拉、降雨、卸载等外界环境变化对支护结构的响应规律。试验结果表明预应力锚索复合土钉支护结构具有开挖效应、时间效应、空间效应、降雨滞后效应;指出土钉拉力并非随基坑开挖深度递增,潜在滑移面并非通过基坑坡脚;揭示了预应力锚索的主要作用不在于分担或改善支护结构受力状态,而在于提高边坡抗滑移稳定性和减小边坡位移,并就设计和施工提出了一些合理建议和应注意的问题。     

在开挖与超载过程中锚固洞室 锚索预应力变化特征

 通过地质力学模型试验方法，研究洞室在开挖与超载过程中自由式锚索和全长黏结式锚索的预应力变化特征。给出锚固洞室在开挖与超载过程中锚索预应力变化的展开图，并给出锚固洞室中锚索预应力的变化特征：在洞室开挖过程中，两种锚索的预应力都普遍减小，但自由式锚索减小的较少(15%左右)，全长黏结式锚索减小的较大(20%左右)，减小的幅度平均为15%～22%。不同部位的单根锚索，其预应力减小的数值大小及所对应的部位都具有很强的随机性。在洞室超载过程中，锚索预应力普遍增加，增加较大的部位与侧压系数N有关，在N＜1时主要是洞室两侧拱脚部位增加较大，拱顶和地板部位增加较小。无论是开挖过程中锚索预应力的减小，还是超载过程中锚索预应力的增加，都是锚索初始预应力较小的，锚索预应力相对改变量较大；否则则较小。因此，在确定锚索超张拉比值时，对不同吨位的锚索应取不同的比值。对吨位较大的应取较小值，对吨位较小的应取较大值。对锚固工程设计和现场施工具有重要参考价值。     

内撑式与锚拉式排桩相结合的深基坑支护技术

某工程基坑开挖深度大,施工环境复杂.经过方案比选,采用内撑式排桩与锚拉式排桩相结合的基坑支护结构形式,基坑上部设2道钢筋混凝土支撑,下部设2道预应力锚索.详细介绍了旋挖灌注桩、旋喷桩、内支撑以及预应力锚索的施工技术,提出了施工注意事项.监测结果表明,基坑变形小,技术经济效益明显.     

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。     

深卸荷变形拉裂岩体锚索预应力损失规律研究

 根据预应力锚索施工过程,将锚索预应力损失分为张拉损失、锁定损失和随时间的损失,并分别给出各自定义和计算公式。对锦屏一级水电站左岸边坡锚索监测资料进行统计分析,得到锚索预应力损失的分布特征。锚索预应力损失的分布特征为预应力张拉损失最大,预应力随时间的损失其次,锁定损失最小。将锦屏一级水电站左岸边坡锚索预应力损失规律与其他几个类似工程比较,得出锦屏一级水电站左岸边坡锚索预应力张拉损失明显偏大。结合锦屏一级水电站左岸边坡地质条件,分析锚索预应力张拉损失较大的原因,并提出相应改进措施。最后对锦屏一级水电站左岸边坡锚索现存荷载进行评价分析,结果表明,锚索现存荷载基本满足加固设计要求。研究结果可供其他类似工程参考和借鉴。     

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。     

框架预应力锚杆支护结构中锚杆长度的研究

框架预应力锚杆支护结构是一种新型的深基坑柔性支护技术.文章阐述了其基本构成和特点,研究了锚杆长度的计算.结合工程实践,基于内部整体稳定性安全系数最小的原则分析了基坑坡角、锚杆锚固体直径、锚杆水平倾角以及锚杆间距等设计参数对锚杆长度和内部整体稳定性安全系数的影响,并给出了所有参数的取值范围,为框架预应力锚杆支护结构的发展应用提供了实践经验.     

预应力锚束在闸墩中的应用

河南省某水库溢洪道工程闸墩混凝土采用预应力锚束施工,从施工工艺控制和张拉过程观测数值的理论分析两个方面论述了预应力锚束的施工流程和质量控制方法,为预应力锚束的现场施工提供了有价值的参考方案。