预应力锚索锚固机理的数值模拟试验研究

为研究预应力锚索对三峡船闸高边坡岩体的加固效果，采用三维显示有限差分法，建立预应力锚固数值仿真模型，进行一系列计算机模拟试验。结果表明：预应力铹索在张拉过程中在岩体内形成了表层压缩区，由于多根预应力锚索的应用，每根锚营的压应力集中区相互叠合形成一个连续发布的压缩带，其分布形态与锚索布置方式、间距、锚索根数以及预应力的大小有关。对于三峡船闸高边坡，在预应力锚索和系统锚杆的共同作用下形成表层压缩带，构成了所谓的岩石锚固墙，进而缓解岩体力学性关随开挖爆破的优劣过程，限制边坡岩体的变形，改善了坡的稳定性。     

破碎岩质边坡预应力锚固机制数值模拟研究

以金华-丽水-温州高速公路破碎岩质边坡预应力锚固工程为例，对破碎岩质边坡的预应力锚固机制开展系统的数值模拟分析。首先，依据现场实测预应力锚索张拉吨位与岩体变形的关系曲线，通过数值反分析，确定边坡岩体的力学参数，建立岩体力学计算分析模型。结合现场监测数据和室内试验研究成果，重点分析锚索预应力的扩散方式，探讨岩体质量、锚索张拉吨位以及外锚固结构对加固坡体应力和变形分布的影响规律，揭示预应力锚索体系的应力传递规律和坡体变形响应规律，从力学机制上揭示预应力锚索加固该类破碎岩质边坡的机制。     

预应力锚索框架在边坡锚固工程中的应用

以高边坡锚索框架防护工程为例,重点介绍了预应力锚索框架的施工方法、工艺及在边坡防护工程中的应用,指出边坡锚固工程必须搭设满足承载力与稳定能力的操作平台,并为以后类似工程施工提供参考。     

岩质边坡中预应力锚索抗拔试验研究

在某高危边坡治理工程开始时，通过对16m长600kN的预应力锚索的抗拔试验，对预应力锚索抗拔试验过程进行了详细的分析，并验证和调整了相关设计参数，调整后的设计采用了18m长的预应力锚索。     

谈裂隙岩质边坡稳定性

通过建立岩质边坡裂隙场网络模型,讨论了大孤山岩质边坡在裂隙场中的稳定性,结果表明连通度越大,风化越严重,坡体越容易沿连通度高的区域的潜在滑动弱面失稳破坏。     

无粘结预应力锚索在岩质边坡支护加固工程中的应用

首先将无粘结预应力锚索与普通锚杆（索）在边坡支护加固中的性能进行了对比分析,并以大连某大型岩质边坡支护加固工程为实例,分析总结了无粘结预应力锚索在岩质边坡支护中的设计方法、关键施工技术。     

新型边坡预应力锚索施工技术

利用预应力锚索稳定边坡是一项新兴技术,且在实践中不断得到完善,介绍了预应力锚索技术的工艺原理和适应范围,详细阐述了施工工艺,采用的安全和质量检验措施,并通过工程实例的效果分析,说明使用该项技术所具有的明显优势。     

岩质边坡预应力锚固的设计原则与方法探讨

从预应力锚索的工作机理、预应力大小的设计、预应力群锚间距的设计、锚索长度的设计、锚固角度的设计及预应力锚固体的强度参数等几个方面对预应力锚索的加固方式进行了系统的分析与探讨,得到一些有意义的结论。     

新型边坡预应力锚索施工技术

利用预应力锚索稳定边坡是一项新兴技术 ,且在实践中不断得到完善。介绍了预应力锚索技术的工艺原理和适应范围。详细阐述了施工工艺 ,采用的安全和质量检验措施 ,并通过工程实例的效果分析 ,说明使用该项技术所具有的明显优势。     

预应力锚索锚固荷载的变化规律及预测模型

预应力锚索的锚固荷载及其变化规律是保证边坡加固效果的重要因素，在详细分析影响预应力锚索长期荷载变化因素的基础上，进一步根据大量现场长期监测资料的统计分析，提出了预应力锚索长期荷载的变化规律及预测模型。研究表明：预应力锚索的锚固荷载的变化可以分为3个主要阶段，即快速下降阶段、波动变化阶段与稳定变化阶段；控制预应力锚索锚固长期荷载的因素主要为钢铰线松弛、岩体蠕变、温度变化等。将提出的预测模型对某一实际工程中的锚索进行了预测，得出了较为一致的结果。     

柱状节理岩体各向异性特性及尺寸效应研究

 白鹤滩水电站坝基基岩及深部洞室围岩以柱状节理岩体为主,其力学特性极其复杂。为此,开发多弱面软化本构模型,可以方便地定义和描述多组斜交节理面的力学属性和屈服后的软化特性;并考虑柱状节理岩体内部介质的非均匀性,从细观角度建立整体力学属性满足Weibull分布的概率模型;在对概率分布参数进行敏感性分析的基础上,结合刚性承压板试验结果,确定反映现场岩体结构的概率分布参数。同时,采用Voronoi算法构建了无规则性和随机性排列的四面体、五面体和六面体柱面的随机模型,综合该三方面因素对柱状节理岩体的各向异性特性展开研究,得出不同方向承载性能和变形特性的差异。对不同尺寸下多组试块进行分析计算,获取了不同方向的弹性模量和抗压强度随试块尺寸的变化曲线,证明柱状节理岩体还具有明显的尺寸效应,并确定了其特征尺度。     

节理岩体结构面连通性研究及其应用

岩体结构面通过几何学和力学两方面影响岩体稳定性。因此，可将结构面连通性研究分解为2类问题：（1）反映空间方位效应及岩体水力学特性的几何学连通性；（2）反映岩体强度的力学连通性：从两方面能更全面的反映岩体结构面的工程性质。首先采用单测线法对节理岩体结构面进行统计测量，对获取的结构面的产状和迹长进行取样偏差校正和蒙特卡洛模拟，从而形成结构面网络模型。然后，对网络模型进行分析与计算，得到结构面在几何学意义上的连通性：并由网络模型寻求真正的优势控制性结构面。最后，以此类优势结构面为基础，与其他随机结构面进行耦合分析，结合岩桥破坏机制，运用动态规划方法搜索抗剪力最小路径，得到更符合工程实际的结构面在力学意义上的连通率。     

三峡船闸高边坡节理岩体稳定 分析及加固方案初步研究

针对三峡工程永久船闸高边坡节理岩体，采用了断裂－损伤力学模型的有限元数值方法，着重分析了在压剪应力场作用下边坡节理尖端产生次生裂纹而进一步扩展的可能性及产生的附加变形，并研究了如何对这种破裂方式用锚固手段加以控制，以达到减少节理损伤演化扩展区和边坡的变形量。文中对锚固方案做了优化分析和评价。     

裂隙岩质边坡的弹粘塑性变形及稳定性分析

首次在块体单元法中引入弹粘塑性流变模型来分析裂隙岩质边坡的变形及稳定性。以块体元模型来反映裂隙岩体变形的不连续性，在单元之间引入接触面单元来模拟岩体中的结构面，在接触面单元中引入弹粘塑性模型来研究岩体变形的时间效应及稳定性，并把此理论应用于裂隙岩体边坡的变形及稳定分析，以工程算例验证了其可行性。     

拉剪条件下节理岩体中锚杆的力学作用分析

在分析穿过节理的锚杆与岩体相互作用的机理后，采用线弹性断裂力学的方法，分析在拉剪综合作用下锚杆对裂纹尖端应力强度因子产生的贡献，并揭示了各种应力作用情况以及锚杆与节理面之间不同的夹角下锚杆的作用规律。计算分析结果表明，锚杆的作用使节理端部的应力强度因子发生转换，从而明显降低了对岩体破坏产生主要作用的应力强度因子。这是锚杆能够加固节理岩体的重要原因。     

含交叉裂隙节理岩体锚固效应及破坏模式

 用相似材料制作含交叉裂隙岩体无锚及加锚试件,以主次裂隙之间角度、锚固位置及锚杆与加载方向之间角度为变化参数制作32组试件,对试件进行单轴压缩试验,研究含交叉裂隙节理岩体的锚固效应及破坏模式。研究表明：在主、次裂隙位置不变的情况下,锚固位置在裂隙交叉点上方或下方时能得到锚固强度最大值,当锚固位置通过裂隙交叉点时,锚固强度不是最大值,但此时锚后试件峰值强度最稳定;大部分含交叉裂隙加锚岩体强度高于含单一裂隙加锚岩体;主、次裂隙夹角影响节理岩体加锚后力学性能,主、次裂隙夹角为30°左右时节理岩体锚固效果最好;锚杆增强了含交叉裂隙节理岩体抵抗裂隙扩展的能力,降低了含交叉裂隙节理岩体劈裂破坏出现的突然性。     

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。     

顺层岩质边坡开挖稳定性研究

用地质力学模型试验方法,在实验室对顺层岩质边坡进行分期开挖破坏试验;同时,利用三维快速拉格朗日差分分析(FLAC3D)程序模拟开挖破坏过程。2 种方法所得结果具有较好的可比性,揭示了顺层岩质边坡在开挖状态下岩体变形破坏的一些规律。提出在实际工程中,为避免开挖过程中边坡出现顺层滑动,宜边开挖边支护,且首先在坡脚处设置锚杆。     

锦屏左岸拱肩槽边坡稳定性及预应力锚索加固措施研究

应用大型分析系统软件FINAL,采用特有的接触界面单元模拟潜在滑动面和特殊的锚索单元模拟预应力锚索,对锦屏一级水电站左岸拱肩槽边坡潜在不稳定块体进行稳定性分析和加固措施研究。高边坡开挖、预应力锚索加固施工过程的数值仿真分析结果表明,采用界面单元、锚索单元,充分考虑了岩体中的不连续结构面以及预应力锚索的预应力和刚度对岩质高边坡稳定性和应力场、位移场的重要影响,较好地反映出预应力锚索在各种工况下的工作性态及加固机制,对工程中岩质高边坡的稳定性分析、加固设计有较好的借鉴和指导作用。