高陡边坡卸荷岩体群锚效应试验研究

锦屏一级水电站左岸高陡边坡卸荷岩体采用压力分散型无黏结预应力锚索作为主要支护方式,由于锚索吨位大、间距小,卸荷岩体在锚固力作用下出现较大压缩变形,相邻锚索相互影响导致锚固预应力损失,群锚效应显著。为研究卸荷岩体中的群锚效应,根据相似理论制作了卸荷岩体相似材料模型,进行了群锚加固物理模型试验,结合试验数据和Mindlin解分析了岩体的位移、变形、锚固力叠加效应及锚索预应力损失。研究结果表明卸荷岩体中的群锚效应主要包括:①锚索引起的应力叠加对卸荷岩体具有显著的压缩效应;②锚索张拉造成邻近锚索的预应力损失。最后通过试验分析和理论推导得出了群锚作用下岩体的位移及锚索预应力损失率的计算方法。研究认为,合理设置锚索间距和适当增加锚索长度能有效地减小群锚效应造成的锚索预应力损失,并在实际工程中得到了验证。     

浅谈锦屏一级水电站高边坡预应力锚索破坏性试验

锦屏一级水电站左岸边坡高度大、坡度陡、地质条件复杂,在开挖过程中,采用浅层支护与深层支护相结合,在整个左岸边坡布置了大量的预应力锚索。为验证岩体预应力锚索设计参数,优化锚索施工工艺,加快施工进度,并为大规模施工积累经验,在复杂的地质条件下做了预应力锚索破坏性试验(受力性能试验)。试验表明,工程采用的锚固材料和锚固结构满足安全要求。     

大岗山水电站左岸缆机平台边坡稳定分析

大岗山水电站坝区边坡具有高地应力、高地震烈度、卸荷风化强烈的显著特点。为确保缆机平台边坡安全,采用二维弹塑性有限元方法模拟左岸缆机平台PLIII-PLIII剖面边坡开挖施工过程,对开挖过程中的应力变形特征及稳定性进行计算分析,研究边坡在逐层开挖逐层支护过程中的应力变形演化规律、预应力锚索对边坡的加固支护效果以及对边坡稳定性的影响。计算结果表明,在预应力锚索的及时加固下,边坡均处于稳定状态。     

大奔流沟料场高边坡锚索锚固力增大原因分析

锦屏一级水电站大奔流沟料场人工边坡是目前国内在建水电站工程中的最大高度边坡。为确保边坡的稳定性,对坡面采取了系统锚杆、预应力锚索、挂网喷护等支护措施。2011年2～4月,现场监测发现,在边坡2 010 m高程附近的预应力锚索大面积出现锚固力持续增加并伴有局部变形破坏现象。结合边坡工程地质条件,运用工程力学与岩体力学原理对预应力锚索锚固力持续增大原因进行了分析,认为锚索锚固力持续增大主要是因开挖使砂、板岩坡面岩体下坐变形所致。后续深层支护完成后,锚固力收敛并趋稳定。     

锚墩式主动防护网及预应力锚索库岸边坡加固效果对比分析

锚墩式主动防护网作为一种重要的边坡支护措施,广泛用于库岸高边坡支护设计中。研究锚墩式主动防护网支护效果对于边坡稳定性评价具有重要意义。以水利工程边坡为例,采用有限差分数值模拟软件FLAC3d,对该边坡在采用锚墩式主动防护网和预应力锚索的加固效果进行评价,分析该边坡加固后的剪应变及位移变化情况,并将两种加固方式进行对比,主要结论如下：（1）相对于预应力锚索,锚墩式主动防护网对于边坡加固具有明显优势;（2）两种加固方式下边坡均保持稳定状态,但预应力锚索加固边坡产生的最大总位移值为21.8 mm,大于预应力锚索加固的边坡最大总位移10.2 mm。研究结果对于锚墩式主动防护网加固评估效果具有一定的意义,可为相关工程设计提供参考。     

某水电站坝肩边坡施工期监测资料分析

以某水电站左岸缆机边坡施工期测斜和锚索监测成果为基础,结合地质和施工信息,对边坡岩体变形特征进行了初步探讨。主要结论：（1）地质缺陷对岩体变形的控制性作用明显,应加强结构面影响区域的监测监控;（2）测斜累计位移随时间进程逐渐呈收敛或未见继续发展的趋势,显示支护对提高边坡抗变形能力的效果较明显;（3）边坡锚索预应力整体呈下降趋势,穿越地质缺陷的锚索预应力损失相对较大,距离测点越近影响越明显;（4）从监测数据看,边坡现状稳定。     

锚索应力增量法评价边坡稳定性

预应力锚索加固后，边坡岩体的力学性能得到改善，从而使其受力状态发生变化，此时如仍按一般边坡稳定性评价方法评价并不是很合理。因此，提出采用支护结构的受力特性来表征加固后边坡的稳定性，具体是指用预应力锚索在各工况下产生变形所引起的应力增量与允许应力增量的差值，将该差值与允许应力增量的比值来表示边坡的稳定性。某水电站左岸坝轴线边坡天然岸坡高、自然坡角大、片麻理陡倾岸外，与片麻理垂直的陡倾裂隙和平缓裂隙是控制边坡稳定性的主要因素，结合现场地质资料和监测数据，利用离散化有限元软件FINAL建立左岸边坡开挖变形分析模型。对比研究3种工况下不同预应力锚索加固设计方案的边坡稳定性，得出暴雨工况为最危险工况，然后分析了最危险工况下不同加固方案时的变形、位移及应力，所得结果与边坡稳定系数法得到的边坡稳定性状况一致。研究结果对该电站左岸坝轴线边坡后续加固有一定的参考作用。     

装配式框架预应力锚索支护结构及其承载特性

目前边坡支护工程多采用现浇框架预应力锚索支护结构,但是该结构面对快速应急的滑坡加固和边坡支护工程项目时仍存在工期长、机械施工不便等不足。对此,提出了一种新型等截面装配式框架预应力锚索支护结构,通过数值模拟、现场监测试验、理论研究等手段,深入研究了该结构的承载特性、关键施工技术。结果表明:新型装配式框架结构主要由等截面的预制梁和钢节点组成,该结构具有承载能力好、变形小、耐久性好等优点,对于边（滑）坡具有显著加固作用;虽然装配式框架结构与现浇框架结构都是主要是竖向受力,但是其相比于现浇结构,在面对快速应急的滑坡加固和边坡支护工程具有施工便利、工期短等优势;十字型和 Ｔ型预制钢节点主要由竖向的锚索位置和连接点受力,预制梁也是竖向受力,同时装配式框架连接处变形较大、较薄弱;给出装配式框架结构的施工流程和施工关键技术,该结构施工方便、工期短。以上研究为装配式框架预应力锚索支护结构应用施工提供科学依据。     

某水电工程边坡开挖及支护过程稳定性分析

为分析水电工程边坡在开挖及支护全过程中稳定性变化情况,评价锚索支护效果,以西南某一水电站开挖边坡为研究对象,通过地质分析和变形监测确定边坡变形模式,对开挖和支护过程中各变形模式采用基于极限平衡理论的Morgenstern-Price法进行了多种工况下的稳定系数计算。结果表明:边坡的6种滑动模式在持久、偶然和短暂工况下的稳定系数均满足规范要求。二期锚索施加完毕后,边坡整体稳定系数大于原始边坡,锚索对边坡的控制作用明显,支护效果良好。边坡在开挖至坡脚之前稳定系数逐渐增大,边坡开挖有利于边坡稳定,坡脚开挖以后,边坡稳定系数骤降,开挖不利于边坡稳定,坡脚岩体对边坡稳定作用明显。研究成果可为水电工程边坡的稳定性分析以及类似工程边坡的开挖及支护设计提供参考。     

预应力锚索施工技术在变形岩体边坡治理中的应用

以云南省渔泡江铁川桥水电站预应力锚索施工为实例,总结了变形岩体边坡预应力锚索的施工方法及工艺流程、质量管理技术措施及质量检验要点,评价了预应力锚索的施工质量及加固效果,变形岩体边坡预应力锚索施工取得了较好效果。     

预应力锚索摩阻力试验研究及危害性探讨

预应力锚索是目前高边坡工程和洞室围岩支护的重要手段,由于锚索摩阻力的存在,导致锚固力不能有效传递,在岩体发生变形时,极易在张拉端形成应力集中从而导致锚索破坏。提出一种新型的让压锚索,通过现场试验,对摩阻力进行测试并对其形成机理和存在的危害进行了探讨。分析认为,目前锚索居中和绑扎方式是影响摩阻力的重要因素,摩阻力的存在是削弱锚索变形能力和产生预应力损失的重要原因。     

耦合效应下压力型锚索锚固机理的拟静力分析

为了更加精确地对地震作用下软弱岩土体中压力型锚索抗震性能进行理论研究,基于长期荷载作用下钢绞线的材料松弛现象,推导了锚索预应力与岩土体蠕变的耦合效应下锚索预应力表达式和预应力损失量表达式;结合地震作用效应的拟静力等效法、Mindlin问题解和积分简化方法,推导了砂浆体在圆形均布荷载作用下压力型锚索锚固段的等效压应力表达式和等效剪应力表达式。通过案例分析可知:锚索预应力初期损失较大,中期损失稳定,至后期基本保持不变,预应力损失速率是递减的;压力型锚索锚固段砂浆体的等效应力主要集中在承压板0.5 m的范围内,等效应力最大值不在承压板与砂浆体的接触面上,而在承压板0.1 m的范围内。该研究成果丰富了压力型锚索抗震设计理论研究内容,可为深化压力型锚索抗震机理研究提供一定的理论依据,也可为合理考虑压力型锚索加固边坡的抗震设计提供有益的参考。     

三峡船闸岩质边坡预应力锚固监测及机理研究

根据预应力锚索在三峡工程节理裂隙岩石边坡中的安装和监测结果,指出了预应力锚索锚固后锚固预应力的变化过程与特性,分析了预应力锚索锚固机理及影响锚固效果的因素.锚固预应力变化大致可分为, 预应力速损、锚固预应力波动变化和缓慢变化3个阶段.在节理裂隙相对发育的部位,比较锚固预应力的监测变化过程与降雨历时曲线,可以发现,降雨量及降雨历时对锚固预应力有一定的影响,这种影响要相对滞后.但降雨过后,随着裂隙水的消散,增加的锚固力也会消失,基本上会回到降雨前的预应力水平.对于多根预应力锚索,锚索的张拉对相邻锚索会产生影响,其邻近孔的锚固预应力略有减小.     

乐昌峡导流隧洞洞口塌方处理技术

乐昌峡导流隧洞工程隧洞出口段在扩挖施工过程中,初期衬砌未能及时形成系统支护,使得在后续扩挖施工中由爆破震动引起了隧洞出口边坡开裂、洞内围岩位移、塌方等险情。在处理险情中提出了堆渣平压、削坡卸荷、后期加固等解决思路以及采用了预应力锚索施工技术。在处理措施实施后,有效的控制了裂缝发展,保证了后续的施工安全。     

边坡锚索预应力监控及其稳定性分析

通过对某高边坡锚索预应力的监控,从锚索预应力损失的快速衰减阶段、缓慢损失阶段以及相对稳定阶段进行探讨,分析影响锚索各个阶段预应力损失的主要因素。在此基础上,建立边坡安全系数随时间变化的函数关系,以预测边坡稳定性,可为实际工程提供参考数据,具有重要的理论意义和工程价值。更多还原     

三峡船闸端头锚索二次进浆管堵塞处理研究

三峡永久船闸锚索工程的质量是直接关系到船闸的边坡稳定和运行安全的关键.预应力锚索是针对可能不稳定的岩体或建筑物基础施加预应张力,以提高不稳定体的抗滑能力和结构力.三峡永久船闸端头锚索前期施工过程中常出现二次进浆管堵塞现象,经过施工工艺和结构型式的改进,解决了大部分进浆管堵塞的问题,且灌浆的效果良好;但要从根本上解决进浆管堵塞还需增大一级锚孔孔径或改用无粘结钢绞线材料等.     

耦合效应下压力型锚索锚固机理的近似理论分析

为了更加精确地研究压力型锚索的锚固机理,基于锚索预应力与岩土体蠕变的耦合效应推导了锚索预应力方程。在此基础上根据Mindlin问题解,推导了耦合效应作用下锚索砂浆体的压应力和剪应力近似解,并考虑锚索预应力与岩土体蠕变之间的耦合效应进行了案例分析。研究结果表明:锚索预应力和砂浆体受到的应力峰值均按反幂函数随时间逐渐衰减并稳定;承压板的长宽比与压应力峰值之间存在正相关关系,与剪应力峰值之间存在负相关关系;岩土体的泊松比与应力峰值之间存在正相关关系。该成果丰富了压力型锚索锚固机理的理论研究,可为边坡锚固设计提供一定的理论依据。     

压力隧洞衬砌后张预应力计算

清江隔河岩电站引水隧洞是我国首例采用后张预应力衬砌的地下工程，采用洞挖施工，贴壁衬砌，后张预应力作业在洞内进行。针对这些特点，为满足工程要求，设计时曾对预应力锚索在衬砌中的布置，曲线锚索预应力计算方法，锚索锚固过程预应力分布，以及混凝土衬砌环预应力估算等作了研究，并进行了仿真结构模型试验。这些研究成果已应用于隔河岩工程和后续工程实践中。     

龙滩水电站左岸高边坡支护与施工程序设计

针对龙滩水电站左岸典型反倾向层状结构岩质高边坡的稳定和变形问题,通过边坡稳定性分析和施工程序的模拟,结合边坡开挖后岩体应力调整和分布规律,有针对性地选择各种支护措施的实施时机,并对各种支护措施在施工时序上进行优化组合,确定合理的边坡施工程序。在保证施工期边坡稳定的前提下,为锚索施工赢得了时间,较好地解决了高边坡工程施工中存在的因支护制约开挖及难以组织快速施工等方面的问题。