单锚点预应力锚索抗滑桩加固边坡设置位置的优化研究

以晋西北黄土丘陵区的某非均质层状三级边坡为例,基于强度折减法,运用有限元软件PLAXIS进行计算分析,结果表明该边坡处于基本稳定状态,需加固,拟采用单锚点预应力锚索抗滑桩对其进行加固。结合边坡各计算工况的安全系数、塑性区范围以及抗滑桩最大内力(弯矩和剪力)与位移三方面,分析了单锚点预应力锚索抗滑桩加固该边坡时桩位及锚索锚固位置变化对该边坡稳定性的影响。计算结果表明:当抗滑桩位于中级边坡坡顶,锚索锚固在距桩顶4.0 m处时较合适,该结论可供其他类似黄土边坡的设计与加固参考。     

压力分散型锚索锚固段的设计方法

边坡加固技术是工程界一直关注的重要课题,边坡开挖后坡体内应力调整和位移变化的复杂性,对加固技术有了新的要求,而在此方面国内起步较晚,且多数采用拉力(分散)型锚索对岩体实施预加力。经过大量试验结果表明,在破碎岩体中,当锚索长度大于8～10 m后,拉力(分散)型锚索的承载力无法获取较高的锚固力,而压力分散型锚索的受力性能不仅合理,而且在这种地层中可以实现较大的承载力,本文结合二康公路现场实践,采用Winkler假设,基于锚索粘结应力分布的特点,通过锚索锚固段受力状态分析和应力分布规律,利用理论与试验结果相对比,提出一种新的设计方法,及基于峰值粘结应力的计算方法,并通过具体工程实例验证,这种计算方法是符合压力分散型锚索在破碎岩体边坡加固中的受力模式,与现场试验是完全吻合的,具有一定的参考价值,供工程界参考。     

有限元法在边坡稳定与加固分析中的应用

在边坡的稳定分析中，应用有限元强度折减法，能够得出边坡在达到极限平衡时的危险滑动面，和以往对滑动面形状和位置进行假设的方法相比，强度折减法更加的方便和实用。本文通过有限元强度折减法，分析边坡开挖和锚索对边坡的加固作用，边坡采用分步开挖的方法，运用ANSYS软件输入初始应力的方法模拟边坡在自重应力下的应力应变情况。采用两点集中力的方法来模拟压力型话索框架对土体的加固，运用锚索经验公式反应锚索在土体中的抗剪作用，两种方法相结合，能够比较真实地反应预应力锚索对边坡的压密加固过程和在土体中所起到的刚度作用，能够在实际工程中加以应用。     

基于Plaxis强度折减法的开挖边坡稳定分析

利用Plaxis有限元软件,针对某开挖高边坡地质地形特征,采用有限元强度折减法对边坡无支护的情况和采用预应力锚索加固两种方案进行了模拟,模拟结果表明,无支护边坡其安全系数小于1,稳定性较差,无法满足规范要求;采用预应力锚索加固后,安全系数增加,且边坡潜在滑裂面从浅层风化岩体向下部岩体移动,边坡稳定性增加。同时,对计算结构的精度做了对比,与极限平衡Bishop法结构相比其误差在2%以内,且潜在的危险滑裂面形状和位置基本一致,论证了其准确性和工程实用性。     

小湾水电站预应力锚索锚固段应力分布规律的现场试验研究

小湾水电站边坡开挖高陡,地质条件复杂,大部分边坡需用预应力锚索锚固来维持稳定。为保证锚固质量,优化锚固段长度,对设计轴力为1 800kN的普通拉力型、拉力分散型、自由式拉压复合型的预应力锚索锚固段应力分布进行现场试验研究,得到锚索锚固段应力分布规律,给出了适合小湾地质条件各类型锚索相对合理的锚固段长度,并根据试验结果分析了这3种类型锚索各自的特点。     

格构梁预应力锚索加固岩堆体边坡数值模拟

在岩堆体边坡地区建设高速公路、铁路和隧道,不仅仅在施工阶段要考虑边坡稳定性,而且在工程运营阶段也要考虑边坡的长期稳定性问题,因此对边坡的加固是非常必要的。本文主要对预应力锚索加固岩堆体边坡加固效果进行FLAC数值模拟,通过比较施加锚索前后边坡位移、潜在滑动面、锚索轴力、应力及安全系数变化来说明锚索加固的作用。     

边坡稳定与加固的有限元分析

通过有限元强度折减法分析了边坡开挖和锚索对边坡的加固作用,采用ANSYS模拟了边坡开挖和加固的方法,并结合工程实例,探讨了预应力的大小对安全系数的影响,以促进边坡加固工程的研究和应用。     

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。     

某厂房边坡施工过程仿真及稳定分析

针对某厂房后边坡问题,采用非线性有限元分析方法,给出初始应力场、开挖、加固施工过程的数值仿真,岩体本构关系用弹粘塑性模型及新流变模型,按预应力锚索工作原理建立锚索模型,研究边坡塑性应变形成过程,以此过程分析提出边坡加固方案,并采用强度储备方法评价边坡稳定.     

预应力锚索加固岩土边坡的机理探讨

针对预应力锚索加固岩土边坡的机理进行探讨,分析了预应力锚索加固边坡的整体性原理、锚索预应力的变化机理和影响因素,提出了相应的应力补偿措施。     

膨胀土边坡自平衡预应力锚固方法研究

针对膨胀土吸水膨胀的特点,提出膨胀土边坡自平衡预应力锚杆加固方法。该方法结合黏结型锚杆和预应力锚杆的优点,使用预应力锚杆结构,但在锚杆施工时仅施加少量或不加预应力,利用膨胀土吸水膨胀特性在边坡中形成自平衡的预应力锚杆加固体系。根据锚杆与土体变形协调关系,推导自平衡预应力锚杆初始应力计算公式,并探讨该方法的有限元计算过程。理论分析、数值计算和工程应用结果表明,自平衡预应力锚固结构在保证边坡稳定和锚固结构安全的前提下,边坡变形较小,同时经济上较为合理,对于类似工程具有广泛的推广应用价值。     

Experimental and numerical study on reinforcement effect of plate anchors or flip anchors on model slopes

Flip anchors are a kind of ground anchor that rotate and open in the ground to attain pull-out resistance without the use of grout. Compared to ordinary grouted ground anchors, flip anchors can be driven into the existing ground quickly and are suitable for the emergency reinforcement of slopes. However, little research has been done on the slope reinforcement effect of flip anchors. In this paper, experiments on a model slope reinforced by plate anchors or flip anchors were conducted. During the experiments, vertical loading with a rigid loading plate was applied to the shoulder of the model slope to investigate its stability. Experiments were firstly conducted with and without model plate anchors under a plane strain condition. Then, experiments were conducted using actual flip anchors under a three-dimensional condition. In these experiments, the depth of the anchor plates, h, and the installation state of the anchor heads of the flip anchors (open or closed anchor head condition) were varied. After the experiments, corresponding numerical simulations (FEM) were conducted, and a subloading t_ij model was applied to describe the soil behaviour. The numerical method used in this research successfully reproduced the reinforcing effect of the flip anchors. According to the test and calculated results, compared with the cases without reinforcement and with plate anchors, the effectiveness of the flip anchors for slope stability was verified. Moreover, the flip anchors installed under the closed anchor head condition required a larger displacement to produce a reinforcing effect than the anchors installed under the open anchor head condition.     

锚固边坡楔体稳定性地质力学模型试验研究

以李家峡水电站左岸岩质高边坡加固工程为背景，采用地质力学模型试验方法，完成了预应力锚索加固边坡模型和无锚索加固边坡模型的对比试验，研究边坡双滑面楔体稳定性和锚固效应的问题。给出了复杂岩体边坡和预应力锚索体的相似物理模拟方法，锚固和未锚固状态下边坡双滑面楔体的相对位移和绝对位移的变化形态、锚索预应力时程变化特征、锚索轴力变化特征以及边坡不同部位的锚索的受力破坏特点等结果。在此基础上，对上述两种状态下边坡楔体的安全稳定性进行了计算和对比分析，结果表明锚固边坡比无锚固边坡安全系数高1.4倍以上，并总结给出了预应力锚索对边坡双滑面楔体的加固效应。     

预应力锚索锚固力损失的探讨

以兰武二线铁路某段深挖路堑高边坡预应力锚索加固为背景,通过对其中若干个锚索锚固力的试验及观测,主要探讨了预应力锚索锚固力系统和松弛与变形两个方面的损失,这对确定高边坡张拉荷载及锚索施工具有一定的指导意义。     

岩质高切坡预应力锚索超前支护研究

采用极限分析上限定理研究遵循Hoek-Brown强度准则岩质高切坡超前支护问题。首先研究无支护岩质高切坡的稳定性,给出无支护岩质高切坡稳定计算方法;其次,分析预应力锚索超前支护岩质高切坡的力学机制,推导相关计算公式和预加固荷载确定方法;最后分析加固岩质高切坡在地震荷载下的临界屈服加速度及其永久位移。揭示了开挖方式、强度参数对预应力锚索加固岩质高切坡的影响。     

失稳岩石边坡加固处理实例

 某一工程主体部分属于国家重点工程，在施工过程中岩石边坡出现险情，直接威胁着下部结构物和施工人员的安全。依据周边环境和地质条件，采用工程类比法和经验法对边坡采用预应力锚索、自钻式锚杆、钢筋网和喷射混凝土联合加固的措施；合理的设计参数、正确的支护结构形式和科学的施工步骤，使该加固措施充分发挥了锚固作用；根据锚杆钻孔施工过程中遇到的裂缝位置及边坡极限平衡理论，采用反算法得出岩体力学参数，进而对加固后边坡的安全系数进行计算。结果显示，安全系数得到大幅度的提高，确保了边坡稳定和后续施工的顺利进行。重点介绍本边坡加固工程的设计和施工情况。     

路堑高边坡预应力钢锚管支护技术应用研究

预应力钢锚管支护技术是岩土工程中的一种新型锚固技术。本文结合工程实例,研究了深路堑高边坡预应力钢锚管支护技术的设计方法、加固机理及施工工艺,并对其受力特点进行了分析,揭示了预应力钢锚管技术在高速公路边坡加固工程中的理论价值和应用意义。实践表明,此技术是解决滑坡问题的经济适用的方法。     

顺层岩质边坡预支护开挖及锚索优化设计研究

针对顺层岩质边坡开挖可能失稳或者不确定其稳定性时,提出预留开挖区内先进行预支护,再进行逐层开挖的方法,在此基础上,进一步研究岩层走向与坡面走向不同夹角下锚索预支护的最佳水平角,建立考虑走向夹角的支护计算模型,推导得到相应的关系式。利用数值计算对比边坡开挖方法对边坡的整体稳定性以及锚索的加固效果,结果表明:此开挖方法结合考虑锚索最佳方向角的支护能够更有效地限制边坡的应力与变形,对提高边坡的稳定性有一定的贡献。方法是可行的,在实际边坡加固设计及工程施工能提供相应的参考。     

预应力锚索在红粘土高边坡中的应用

通过厦蓉高速贵州境内水格段某标段红粘土高边坡锚索框架梁施工,介绍了预应力锚索施工各个工序的技术性要求及施工注意事项;通过锚索的试验和监测,进一步论述了锚索框架梁在高边坡防护中所起到的加固作用,在一定程度上节约了成本,具有良好的经济效益和社会效益。     

双排桩加预应力锚索加固边坡锚索轴力地震响应特性研究

利用大型振动台,设计并进行了双排抗滑桩加预应力锚索加固边坡的模型试验,试验结果表明:锚索轴力的变化体现了坡体稳定性的发展过程,小震作用下锚索并未开始工作,在地震的扰动下所有锚索均出现预应力损失。随着输入地震波强度增大,坡肩部分出现局部失稳,锚索开始受力导致轴力增加,直至边坡整体出现失稳趋势,所有锚索均开始受力引起轴力增加,随后边坡与锚索形成新的平衡体系。在新的平衡体系下,锚索轴力在地震扰动作用下继续降低。试验中最大锚索预应力损失比例为16.28%,因此锚索预应力施加初始值应为设计值的1.2倍左右。坡腰抗滑桩以上#2锚索动态响应峰值较大,坡腰抗滑桩与坡脚抗滑桩之间7号锚索轴力动态响应峰值较大,#4,#5,#6号锚索轴力动态响应峰值随高程增加而增大。同一工况下坡面所有锚索轴力的动态响应峰值出现时间接近,且锚索轴力的动态响应峰值出现时间随着输入地震波强度的增大而提前,锚索轴力动态响应峰值出现时间在激励地震波的峰值时间附近。在预应力锚索抗震设计时应采用"分区设计"的思想,即根据不同区域内锚索的动态响应特征对边坡拟加固区域进行锚索设计分区,在不同分区内做针对性的锚索设计。