电站挡墙利用扭力扳手定量施加锚杆预应力的研究

在预应力锚杆施工中,如何快速、精确对预应力锚杆进行张拉是工艺控制的重难点,因此提出一种简易可行的扭矩——锚固力转换装置,通过模拟现场工况,以获得较为精确的扭矩与锚固力间转换关系,经现场实测,不仅可提高锚杆张拉效率,而且张拉精度较传统方法有所提高,在实际施工中具有较强的可操作性。     

根据土体位移分析锚固边坡的稳定性

根据土-锚杆相互作用的分析,结合传统的计算边坡稳定的条分法,建立了以土体位移为基本参数的分析锚固边坡的新方法-位移法.用位移法可以算出锚杆在每个阶段位移下的工作力和相应的锚杆工作力极限,在此基础上再用传统的极限平衡法求出锚固边坡的稳定安全系数.根据这些计算和分析给出了对锚固边坡稳定性具有普遍意义的结论.     

土层锚杆回收的设计与施工技术

本文主要介绍广东省水电第二工程局基础一公司于１９９４年１０～１１月在广州芳村地铁段的基坑支护施工中对临时性锚杆所做的强力回收试验。并探讨了临时性深基坑支护可回收的土层锚杆的设计与施工技术     

基于FLAC~(3D)的边坡锚固效果及锚杆受力分析

锚杆支护是维护岩土边坡稳定的重要手段之一。结合南京某边坡工程实例,采用有限差分软件FLAC~(3D)对该边坡的稳定性进行分析,所得结果(处于不稳定状态及潜在滑动面)与实地勘查结果一致、与实际情况相符。进而对锚固后边坡的稳定状态及锚杆受力情况进行了分析,结果表明,全长黏结式锚杆对边坡滑动面有缝缀作用且改善了坡体的结构性,从而提高了边坡的整体稳定性。     

不同支护参数下锚杆锚固效果的等效数值模拟研究

为了研究支护参数(锚杆长度,锚杆环向间距)对数值模拟中围岩等效岩性参数的影响,以宁波将军山隧道为研究对象,进行了不同支护参数下的隧道开挖和加载的模型试验,得到锚杆长度和锚杆间距的改变对隧道拱顶位移的影响规律。通过对模型试验进行数值反演分析,得到数值模拟中围岩等效岩性参数(弹性模量、黏聚力和内摩擦角)的变化规律,依此得到不同支护参数下锚杆锚固效果的等效数值模拟方法。结果表明:在数值分析中,锚杆长度每增加0.5m,锚固区岩体弹性模量提高约3%,黏聚力提高约0.8%,内摩擦角几乎不变;锚杆间距每减小0.5m,锚固区岩体弹性模量提高约17%,黏聚力提高4%~5%,内摩擦角提高约3.4%。     

锚杆锚固质量电磁法检测的理论研究

近年来,锚杆锚固技术正在世界各地的隧道、采掘、高边坡和深基坑等工程支护中得到广泛应用。目前锚杆锚固质量的研究主要集中在以应力波法为主的无损检测方法,但该方法还要进一步研究以解决应力波信号变弱甚至消失的问题。电磁法是另外一种新的无损检测方法。对工程锚杆加载恒定电流时建立物理模型,通过电像法、欧姆定律和安培环路定理计算出了通电锚杆以及出现空锚时通电锚杆周围的电流和电磁场分布,得到了锚杆长度及锚固质量状况与检测磁场间的函数关系式。据此数值模拟出了几组相对磁感应强度曲线,进一步提出,对磁感应强度归一化曲线进行计算机拟合反演,可望检测出空锚段比例和空锚段的位置,从而为电磁法检测锚固质量提供了理论依据。     

混凝土中锚杆锚固强度的SVM回归模型

锚杆锚固强度是评价锚杆锚固质量的主要因素之一,而混凝土中锚杆锚固强度受多因素影响,各因素间也具有复杂的关联。应用支持向量机回归原理,以混凝土龄期、锚杆直径和锚固长度3个因素作为输入列向量构建样本集,选用径向基核函数建立混凝土中锚杆锚固强度的支持向量机回归预测模型。利用30组锚固强度实验数据中2/3的数据作为训练样本,剩余1/3的数据作为预测样本,对锚固强度进行回归预测,将预测结果与试验结果和BP网络计算结果进行对比分析。研究结果表明:此模型预测精度高,具有良好的泛化能力,预测结果具有可信性,将SVM方法运用于混凝土中锚杆锚固强度的预测是合理有效的,为锚固强度的预测提供了一条新的途径。     

浅析强震区边坡锚固措施的抗震性及其成因

通过汶川地震后的强震区边坡震害情况调查,对边坡锚固措施的震害情况进行重点分析,总结了锚索(杆)结构在地震中的主要变形破坏模式及其抗震性能,分析了破坏模式的力学成因。     

基于支持向量机的注浆锚杆锚固参数反分析

注浆锚杆极限抗拔力一般通过现场试验进行测定,但在锚固工程数值模拟分析过程中,所需的锚固参数(如注浆体的黏结强度和摩擦角)很难直接确定。提出了一种基于支持向量机的注浆锚杆锚固参数反分析方法,即利用锚杆极限抗拔力反分析锚固参数。选取锚杆极限抗拔力作为实测目标,结合均匀试验和支持向量机建立锚固参数与实测目标之间的映射关系,通过蒙特卡洛法枚举大量锚固参数样本,利用上述已建立的映射关系计算枚举的锚固参数样本,得到对应目标的计算值。在此基础上,根据目标实测值筛分得到符合条件的目标计算值对应的锚固参数,并通过关于注浆锚杆的模型案例说明了该方法的可行性。     

基于双剪统一强度理论的岩质边坡最优锚固长度

目前对锚杆锚固长度的研究多基于传统摩尔库伦抗剪强度理论,忽略了中间主应力的影响。鉴于此,采用双剪统一强度理论,基于顺层岩质边坡模型建立不同岩层倾角条件下锚杆的最优锚固长度与锚固角模型。提出了最优锚固长度和锚固角的确定方法,并分析了锚固角和岩层倾角对最优锚固长度的影响。提出锚固界限角确定方法,当锚固角小于该界限角时,最优锚固长度随岩层倾角的增加而减小;当锚固角大于该界限角时,最优锚固长度随岩层倾角的增加而增大;最优锚固长度随锚固角的增加先下降后上升。将所提出的方法应用到某边坡,计算结果表明,利用提出的模型计算得到的锚固长度相比规范法减少约17.9%。     

高地温水工隧洞围岩塑性区特征及其锚固力学特性分析

为探究高地温下水工隧洞开挖后锚杆轴力分布、不同时间和不同温度下围岩塑性区特征,以新疆某水电站引水隧洞高温洞段为研究对象,以现场监测的温度数据和锚杆轴力数据为基础,基于Dracker-Prager本构模型,采用有限元法对高地温水工隧洞施工期的温度-应力耦合场进行围岩塑性区模拟分析。结果表明,高地温水工隧洞中各锚杆轴力均为拉应力,随时间不断增大,曲线斜率逐渐减小,各锚杆轴力最大处位置有所不同,但各锚杆在第8 d后前端轴力增长明显减缓;随着时间的推移,围岩塑性区向上下扩展,且塑性区厚度增加,塑性应变值逐渐增大;围岩初始温度越高,开挖后洞壁与内部围岩的温差越大,温度应力对围岩塑性区的影响越大;围岩的温度越高,塑性区更容易在拱肩处向围岩深处恶化发展。     

土层锚杆技术在特殊工作环境下的施工工艺研究与探讨

海河综合开发堤岸改造工程土层锚杆工程的施工中,为保证锚杆体的整体性,降低成本,采用水泥浆护壁、二次注浆工艺,在特殊工作环境下保证了工程质量,降低了成本,并在狭小的工作环境下进行了特殊处理。     

路堑边坡锚固防护参数的响应面优化设计

边坡锚固防护结构参数的选取直接影响防治工程设计,进而影响到公路边坡的稳定性,科学合理地进行参数选取意义十分重大。提出了响应面试验设计法,并将其应用于锚固防护结构的参数选取上,研究了锚索支护参数对稳定系数的影响,建立了稳定系数与各影响因子的定量关系模型,给出了稳定系数的残差分布以及不同操作变量之间的稳定系数等值线图和响应面三维图,并对试验条件进行了优化,得出了各锚索支护参数的最佳取值方案。同时,将响应面法优化方案与极限平衡法稳定性计算结果进行了对比分析,对优化设计后边坡的稳定性进行了评价。结果表明,响应面优化设计方案合理可靠,从而为公路边坡锚索支护参数设计和优化提供了科学依据,为公路路堑边坡的稳定性研究提供了有用的方法。     

岩质边坡坡率与滑动面倾角对锚固效果的影响

以含结构面的岩质边坡为例,首先采用ANSYS进行建模与网格划分;之后使用FLAC^3D软件内置接触面语句,建立固定的滑动面倾角;最后采用强度折减法求解边坡的安全系数。通过对理论公式的推导与数值模拟结果的拟合,得出如下结论:①在岩质边坡中,通过理论推导,将最优锚固角定义为锚杆自由段承受最大抗滑力时所对应的锚固角。②当坡率固定时,锚固角与安全系数呈负相关关系,随着锚固角增大,安全系数逐渐减小;当滑动面倾角固定时,在最优锚固角状态下,边坡的安全系数随着边坡坡率的增大而减小。③当滑动面倾角固定时,锚固角与安全系数呈负相关关系,随着锚固角的增大,安全系数逐渐减小;当坡率固定时,在最优锚固角状态下,随着边坡滑动面倾角的增大,安全系数先减小后增大。     

三峡枢纽船闸高边坡岩石切割体的几何构形与锚固基础

三峡枢纽的船闸高边坡,虽然从岩体质量及现有的数值计算分析结果可知在总体上是稳定的,但边坡岩体被不同规模结构面切割,因而存在由结构面与开挖面形成的切割体的稳定与支护问题。对于规模较大与位置确定的块体,已经作了分析。现对未来开挖面上由20～50m级结构面切割成规模较小而位置不定的切割体的几何形态进行预测,并结合所得几何尺度与力学稳定性计算结果,提供系统锚固设计的基础与修改设计的建议。这项工作由一套微机程序来实现。     

基于应力波法的锚杆(索)锚固质量动力检测数值模拟研究

锚杆(索)大量应用于边坡工程加固,为保证锚杆(索)发挥作用,一般采用应力波法对其锚固质量进行检测,检测的2个主要指标是:锚杆(索)长度和缺陷段的位置。为此,在ANSYS/LS-DYNA中建立锚固体应力波动力分析模型,将小锤对锚杆(索)的敲击作用等效为小锤按一定激发速度v₀与锚杆(索)的碰撞,并在锚杆(索)端头断面中点采集应力波信号。经算例与理论研究成果对比,验证了数值模型的可行性,同时,分析了小锤弹性模量和激发速度v₀的取值对应力波信号的影响,研究了应力波法判别缺陷段位置的准确性,及对比了端头激发与端头和底端同时激发这2种方式在锚杆(索)质量检测中的适用性。研究结果表明:①小锤弹性模量的增大仅对初始应力波信号有增强作用,对经锚固体底端一次反射回的应力波信号影响不大,而小锤激发速度v₀的增大对初始和经锚固体底端一次反射回的应力波信号均有利,且与后者成线性比例关系;②应力波法对锚固体缺陷段位置的判别较为可靠,且缺陷段越饱满判别准确性越高; ③端头和底端同时激发方式缩短了反应锚固体断面变化处和底端位置的应力波信号时间,因而有利于工程应用。     

悬臂式钢筋混凝土挡土墙加设钢塑土工格栅加筋带的探讨

本文提出在悬臂式钢筋混凝土挡土墙背面填土区内水平分层铺设钢塑土工格栅加筋带,并与立壁铰接。右面部分的锚固力作用在悬臂式挡土墙的立壁上,形成与主动土压力方向相反的力,对改善悬臂式钢筋混凝土挡土墙的受力情况有着至关重要的作用。