膨胀土地层扩底锚杆试验研究

文献与调查结果表明,膨胀土中水的浸入与反复胀缩性会导致该土层中粘结式锚杆锚固力降低。已有资料显示,扩底锚杆可以提高其锚固力。据此,作者自主研制了一套扩孔器,采用液（气）动式张拉系统,可适用于液、气循环两种成孔工艺。利用该仪器进行了膨胀土地层扩底锚杆试验,结果表明浇注完毕后未经降雨影响的试验锚杆,扩底比非扩底提高不多;但降雨浸泡后,非扩底锚杆锚固力会大幅度下降,扩底锚杆锚固力下降不明显,说明扩底锚杆在膨胀土地层中的应用是成功的。     

膨胀土边坡入渗稳定性分析与锚杆支护参数研究

裂隙的存在是膨胀土边坡在降雨条件下极易失稳的重要因素。为探索膨胀土边坡在降雨条件下渗流场变化特点与稳定性,进行了0,2m与4m裂隙深度下的边坡饱和-非饱和渗流有限元数值模拟,在渗流分析基础上进行基于极限平衡法的膨胀土边坡稳定性分析与锚杆支护参数研究。分析结果表明,裂隙的存在及发展对膨胀土边坡降雨入渗与孔隙水压力分布有显著影响;裂隙开裂越深,表层边坡体越易形成暂态饱和区,同时边坡越趋于不稳定;裂隙发育膨胀土边坡滑坡滑面具有浅层性等特点,锚杆长度、锚固角度、锚固位置等参数变化对降雨下膨胀土边坡安全系数的影响与一般土质边坡有所区别;在分析基础上,提出了合理的锚杆布置方式,以期对膨胀土边坡锚杆布置设计提供建议和参考。     

膨胀控制全回收锚杆在基坑工程中的应用

针对注浆锚杆存在占用邻近地下空间、锚固力形成缓慢、锚固力不可调节等缺陷,开发了一种膨胀控制全回收的新型锚杆,该锚杆具有免注浆、全回收、绿色环保、经济适用、实时锚固且锚固力可控等优点,是临时性边坡基坑支护的理想选择。以某基坑工程为背景,选取具有相同开挖深度、土质条件及周边荷载的支护段开展注浆锚杆与膨胀锚杆的对比性试验,研究表明,膨胀控制锚杆在限制土体位移、控制周边建筑物沉降方面效果显著;且能根据基坑施工需要,实时调节锚固力大小;基坑回填前,实现锚杆的全部回收。     

膨胀土地区承压扩体锚杆现场试验及应用研究

膨胀土地区基坑采用桩锚支护对锚杆的承载力和变形控制提出了更高要求。为了研究成都膨胀土地区采用桩锚支护的可行性,以成都东郊某膨胀土基坑为背景,通过现场试验对比研究承压扩体锚杆和普通拉力锚杆的极限抗拔力、蠕变松弛特性,试验结果表明:承压扩体锚杆承载力高、变形控制好,蠕变和应力松弛均优于普通拉力锚杆。以现场试验结果为基础,进行方案比选后采用承压扩体锚杆+支护桩作为基坑支护方案开展应用研究。通过锚杆抗拔试验和锚杆应力监测结果以及基坑水平位移观测和周边建筑沉降观测,结果表明:承压扩体锚杆在成都膨胀土地区基坑工程具有良好适用性,研究结果可为类似工程基坑支护设计提供参考。     

预应力锚杆在基坑支护中的应用

预应力锚杆广泛应用于基坑支扩结构中 ,它主要利用在土体内产生的锚固力来维持支护结构和边坡的稳定性。通过锚杆的现场试验 ,结果表明最大试验荷载作用下 ,锚头位移趋于稳定 ;并且在张拉锁定时发现存在预应力损失的问题 ,并对此进行了分析。     

注浆伞型锚锚固特性现场试验研究

为了研究在膨胀土边坡快速抢险加固中伞型锚的锚固效果及控制方式,开展无浆或注浆伞型锚以及不同长度的常规注浆锚杆的现场拉拔工艺试验,测试了无浆或注浆伞型锚以及不同长度注浆锚杆的极限抗拔力.研究表明:①在一定长度范围内,常规注浆锚杆的极限抗拔力与锚固长度呈线性关系,抗拔力随着位移的增加先快速非线性增加,然后缓慢线性增加;②因...     

纤维类材料改善膨胀土工程性能的适用性探讨

通过室内土工试验和数值模拟分析研究纤维类材料改良膨胀土的可行性和效果。结合室内试验结果,采用有限差分软件FLAC3D模拟均质膨胀土边坡和加FRP锚杆后的改良膨胀土边坡,并对二者进行了对比。室内土工试验表明,聚乙烯纤维能有效提高膨胀土的膨胀率和膨胀力以及显著降低纤维土的收缩性。数值模拟分析表明,纤维增强复合塑料能有效增加膨胀土边坡安全系数,减少滑动位移。     

囊式扩体锚杆现场试验及数值分析

相比于传统锚杆,囊式扩体锚杆在杆体端部增加了橡胶囊袋,通过注浆膨胀可以形成高质量的锚固体。该类新型锚杆承载力高且具有良好的耐久性,在国内工程中已有不少的成功案列。但是目前关于囊式扩体锚杆的理论研究较少,进一步的推广受到了限制。通过现场试验和数值模拟,对囊式扩体锚杆的承载特性和囊袋膨胀的影响机理进行了研究。结果表明,端承力随着拉拔荷载的增大,在承载力中占比大;不均匀的囊袋膨胀体进一步提升了锚固效果。     

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。     

降雨条件下膨胀土基坑边坡稳定性分析

应用非饱和土一维降雨入渗模型模拟膨胀土基坑边坡在降雨入渗条件下的水分运移规律。通过试验研究了合肥膨胀土抗剪强度随含水量变化的关系。在此基础上,研究了考虑降雨入渗影响的膨胀土基坑边坡稳定性问题。研究表明,随降雨历时的增加边坡的安全系数逐渐变小,边坡最危险滑动面有向浅层发展的趋势。对于膨胀土边坡的浅层滑动面,采用折线滑动面比圆弧滑动面更接近于实际情况。     

玻璃钢螺旋锚用于稳定膨胀土渠坡的现场拉拔试验和锚筋的破坏形式

介绍了采用玻璃钢螺旋锚锚固河南省邓州市引丹灌区北干渠膨胀土渠道水上渠坡的混凝土框架梁节点和水下渠坡的混凝土板,联合土工格栅、土工泡沫(EPS)用于修复该渠道滑坡试验段(长50 m)的锚杆现场拉拔试验。无灌浆锚杆的拉拔力在30 kN以上(平均36 kN),灌浆锚杆的拉拔力在37 kN以上(平均45 kN)。分析了锚固参数如上覆土层厚度、锚杆钻进长度以及锚固后至拉拔前的时间间隔、灌浆锚杆拉拔时锚具附近锚筋的劈裂破坏等对玻璃钢螺旋锚抗拔力和拉拔位移的影响,并分析了锚固的土类对玻璃钢螺旋锚最大拉拔力的影响。最后通过试验中的观察,总结了玻璃钢锚筋常见的破坏形式。     

106国道黄石段膨胀土结构特性研究

自由膨胀率是膨胀土判别和分类的一项重要指标,研究自由膨胀率特征与膨胀土结构特性关系有着重要意义。该文依托106国道黄石段边坡治理,开展了对该段路膨胀土自由膨胀率及其结构特性的一系列试验研究,分析了黄石段膨胀土的主要物理化学性质及微观特征。研究表明:106国道黄石段沿线膨胀土自由膨胀率与反映膨胀本质的指标蒙脱石的含量,以及液限、塑性指数等间接性判别指标具有较好的相关性;通过进一步微观分析总结出膨胀土的物理化学性质与水理性质主要受膨胀土的物质组成控制,而膨胀土的胀缩性、强度特性以及变形性质,则在很大程度上取决于膨胀土的结构特征。     

全长黏结注浆格构锚固工程模型试验研究

 格构锚固工程在滑坡防治中的应用已越来越广泛,但其作用机制研究却远滞后于实际应用。针对全长黏结注浆工况下格构锚固工程的受力情况、破坏模式及作用机制,开展格构锚固工程大型物理模型试验。试验结果表明,全长注浆格构锚固可有效提高滑坡的稳定性;锚固力在滑面处最大,向两端递减,格构所承受锚固力很小,其基底反力呈跨中大节点小的近三角形分布;锚杆在滑面位置发生剪切变形,格构仅发生轻微挠曲变形,滑坡体发生整体滑移;锚杆发挥剪切抗滑作用,为主要抗滑构件,格构则保证了滑坡的整体稳定性;全长注浆工况格构锚固设计应注重校核锚杆的抗剪切能力,格构部分建议采用构造配筋设计。试验研究结果揭示了全长黏结注浆工况下格构锚固体系的力学抗滑机制,可供其他类似工程参考和借鉴。     

FRP筋复合式锚具锚固性能的试验研究

当复合材料FRP(Fiber Reinforced Polymer/Plastics)筋或拉索应用到缆索承重桥梁的拉索体系中时,粘结式锚具和夹片式锚具均有其自身的局限性。对此,根据普通拉索锚固体系的特点,并结合FRP筋夹片式锚具和粘结式锚具的研究成果,提出了锚固FRP筋的复合式锚具。复合式锚具由后部的楔紧锚固和前部的粘结锚固组成,其中楔紧锚固部分包括锚杯、带有凹齿的夹片、铝套管以及塑料薄膜,粘结锚固部分包括钢套筒和粘结介质-活性粉末混凝土RPC(Reactive Power Concrete)。静载试验研究了锚杯长度、钢套筒长度、夹片预紧力、筋材预张拉力等参数对复合式锚具锚固性能的影响。结果表明:复合式锚具试件中的极限荷载最大为208kN,相应的锚固效率系数为104%,大于95%,满足规范要求。复合式锚具两种锚固形式的锚固长度较合理组合为:对不预张拉锚具,可取锚杯长度40mm以及粘结锚固长度100mm;对预张拉锚具,可取锚杯长度60mm以及粘结锚固长度60mm。提出的复合式锚具极限荷载计算式具有较好的适用性。     

屈曲约束支撑混凝土锚固节点力学性能试验研究

提出了一种用于混凝土框架结构中屈曲约束支撑连接锚固节点构造形式。通过8个对比试验,分别考察该节点在拉、剪、拉剪复合受力状态下的单调受力性能与滞回性能,分析了各种受力状态下节点的受力特点与破坏模式。试验结果表明,在各种受力状态下,节点屈服前位移均较小,对屈曲约束支撑耗能效率影响并不显著。通过试验结果与规范计算结果的对比发现,现行GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》对单一受力状态下锚固节点承载力的计算比较准确,但对拉剪复合受力状态偏于保守;而采用JGJ 145-2004《混凝土后锚固技术规程》中的锚栓破坏相关方程能较为准确地估算拉剪复合受力状态下锚固节点承载力。另外,由于该锚固节点具有下锚固板,锚筋不会被整体拔出破坏,可取消现行规范中锚筋屈服强度取值小于300 MPa的限制。同时,在构造上应限制锚固板的弯曲变形,确保锚固钢筋共同受力,以使节点承载力在较小的位移下得以充分发挥。     

The influence of coarse aggregate and reinforcement on the anchorage bond strength of laterized concrete

Many factors are known to affect the anchorage bond stress of laterized concrete. Laterized concrete is concrete in which some, or all, of the fine aggregate is from lateritic soils. The effect of types of coarse aggregate and reinforcement on the anchorage bond stress of laterized concrete was investigated in this study.The punching test method was used to determine the anchorage bond stress characteristics of laterized concrete specimens cured for 28 days. The results have shown that for the crushed granite and the dug-up aggregates (“dug-up aggregate” refers to aggregates obtained from natural sources and have almost the same size range with the crushed granite), the values of anchorage bond stress obtained compare well with those of the ordinary concrete but higher than that of the lightweight concrete. The anchorage bond stress values obtained for specimens made of dug-up aggregates are higher than those obtained for crushed granite. Higher anchorage bond stress values were obtained for laterized concrete specimens containing deformed bar reinforcement than those containing plain bar reinforcement. Laterized concrete specimens having higher cement content produced higher anchorage bond stress.     

综合管廊变形缝抗剪锚筋往复加载试验研究

现浇钢筋混凝土综合管廊变形缝发生变位,会使廊内连续布置管线沿纵向产生附加内力,影响管道安全。为限制综合管廊变形缝处的变位,工程采用在缝间设置抗剪锚筋。为研究综合管廊变形缝处抗剪锚筋的力学性能和抗震延性,以成都天府新区某综合管廊工程为背景,以抗剪锚筋布置方式、锚筋数量以及抗剪锚筋锚入长度为参数,通过4个整体结构缩尺模型的往复加载试验,对采用抗剪锚筋连接的综合管廊变形缝受力性能和抗震延性进行较为系统的研究,得到试件的破坏形态和破坏现象、力 位移曲线及延性系数。试验研究结果表明：综合管廊变形缝处设置的抗剪锚筋具有良好的延性和抗震性能;试验条件下的抗剪锚筋锚入长度均未出现锚固失效;试件破坏现象以抗剪锚筋断裂为主,并伴有混凝土大幅度开裂;试件的极限承载力大小与抗剪锚筋配置数量成正比;仅侧壁布置抗剪锚筋相对于四周均布置抗剪锚筋,极限承载力大小无明显变化,极限位移相对更大,延性性能相对较差。     

钢筋及GFRP筋锚杆与框架梁连接方式研究

锚杆与框架梁的连接方式影响加固效果和工艺流程。GFRP筋锚杆以其耐腐蚀、高强度特性成为钢筋锚杆腐蚀问题解决途径之一,GFRP筋锚杆与框架梁的有效连接方式是需要研究的问题。通过钢筋折杆、钢筋直杆及GFRP筋直杆的框架梁锚固模型试验,研究钢筋和GFRP筋锚杆框架梁锚固效果的差异。研究结果表明,为施加预应力而研制的锁定装置能够实现FRP筋的预应力张拉和锁定,工作状态稳定,拆装方便操作简单;钢筋折杆的框架梁锚固效果明显优于钢筋直杆锚固形式,相同厚度梁体下,折杆框架梁锚固结构能承担更高的荷载;钢筋直杆与GFRP筋直杆的框架梁锚固效果相近;以GFRP筋直杆等体积取代钢筋锚杆时,按照钢筋弯折锚固形式设计的框架梁厚度不能直接用于GFRP筋锚杆锚固,须根据直杆锚固试验确定框架梁厚度。     

三峡库区膨胀土的发现和研究

在三峡库区地质调查中 ,遇到了一种工程性质不良、易于导致滑坡等地质灾害的粘土 ,通过对物质组成、水理和物化性质的测试 ,按粘土膨胀势判别的国家标准 ,它们为弱膨胀性粘土 ,而按国外流行的WilliamsandDonaldson( 1980 )粘土膨胀势判别法 ,它们介于mediumexpansion与highexpansion势粘土之间。通过采用XRD技术对粘土矿物定量测试 ,表明主要膨胀性粘土矿物为中等混层比的I/S混层矿物。综合野外调查和室内测试结果 ,研究了它们的成因、分布和成灾机理 ,提出了治理措施。三峡库区膨胀土的发现和研究对我国膨胀土形成发展规律的认识和对三峡库区移民迁建工程规划以及地基边坡处理有重要的理论和实际意义。