预应力群锚加固机理数值试验研究

应用引进的大型岩土工程数值仿真分析软件，对群锚的机理与加固效果以及影响因素进行了系统的数值试验研究。对岩体变形模量、砂浆强度、岩体ｃ，φ值、预应力吨位、间距等重要参数对锚固效果的影响作了分析与探讨。     

单裂隙砂岩蠕变模型参数时间尺度效应及颗粒流数值模拟研究

深部高应力环境下硬岩的蠕变变形不可忽略,尤其是裂隙岩体的蠕变变形。为研究含裂隙硬岩的长期蠕变变形行为及蠕变模型,采用高速水射流技术在红砂岩试样中预制了一条贯穿的α=45°单裂隙。确定了该裂隙岩石在围压30 MPa下的三轴压缩强度,采用单级加载方式对试样进行长期压缩蠕变试验,蠕变应力水平约为峰值偏应力的80%。试验结果表明:经历539 h(约22 d)的含45°单裂隙红砂岩只出现衰减和稳态蠕变变形,未发生加速蠕变破坏。为描述裂隙岩石的蠕变变形,在Burgers模型基础上基于有效应力原理建立了考虑损伤的蠕变模型。通过最小二乘法得到的蠕变模型参数显示出显著的时间效应,据此提出了考虑时间尺度的损伤蠕变模型,该模型可以描述裂隙岩石在不同时间尺度下的蠕变变形。最后,采用颗粒流程序PFC~(2D)对试样的三轴压缩及蠕变进行了数值模拟,数值计算结果与试验结果吻合程度较高。研究工作为进一步研究裂隙硬岩的蠕变变形和模型提供了一定的参考价值。     

松散介质预应力锚索加固机理研究

本文通过空间非线性有限元法 ,对实际边坡进行边坡预应力锚索加固后的数学模型模拟分析 ,并通过改变坡体介质特性和加固条件等诸多边界条件 ,采用多种计算方案 ,深入研究松散介质中预应力锚索的加固机理和群锚效应     

单锚及群锚失效对边坡稳定性影响的模型试验研究

针对典型岩土体边坡,通过室内模拟试验,研究锚力变化或锚失效在群锚中引起的荷载转移现象,探讨群锚失效后边坡稳定性的劣化过程、失稳形态以及坡面设置格子梁对锚索张力及边坡稳定性的影响等问题。群锚抑制坡体的变形效应,可使岩体均匀性、整体性加强,增加韧性和承受大变形而不破坏的能力。群锚中某一锚索锚力变化会导致其承担的荷载在群锚内部发生较明显的转移现象,结构面压缩带同时被削弱,结构面的整体安全度降低;某一锚索的失效也会引起相邻锚索接连失效的多米洛效应,导致边坡稳定性急剧降低。坡面施加格子梁结构可调动坡面更大范围岩土体发挥自承能力,分担锚索承担的部分荷载,改善边坡的稳定性。岩坡加固设计中应注意格子梁结构强度与锚索锚固力相匹配。     

自由式锚索和全长粘结式锚索加固效果比较模型试验研究

通过进行洞室模型试验和岩体结构面抗剪强度模型试验,研究了工程中广泛采用的2种典型锚索——自由式锚索和全长粘结式锚索的不同加固效果。从洞室的开洞位移、破坏荷载、荷载位移曲线特征、洞周应变分布特征及洞室的宏观破坏过程等方面,比较和分析了2种锚索对洞室所产生的不同加固效应特征。通过对含有结构面和不含结构面锚固体试件进行抗剪强度试验,比较了2种锚索对岩体结构面的不同加固效果。给出了锚固体试件峰值抗剪强度比较结果和剪切过程中2种锚索的张力变化特征,即全长粘结式锚索的张力基本不变化,自由式锚索的张力随剪切位移的增加而增大。在综合比较2种锚索加固效果的基础上,对锚固工程设计提出了建议。     

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.     

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。     

三峡永久船闸预应力锚索加固对周边岩体力学性状影响的研究

结合在三峡永久船闸边坡的锚索施工，进行了锚索加固对周边岩体力学性状的影响的研究。重点介绍了锚索张拉前后岩体的波速,变形以及弹性模量的变化，揭示了预应力锚固改善周边岩体力学性状的影响，该成果对分析预应力锚索加固作用机理和改进预应力锚固工程设计有重要作用。     

自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索的施工质量控制

锦屏一级水电站存在复杂的不良地质现象,设计采用了大量的自由式单孔多锚头预应力锚索,对各级边坡进行加强支护处理。针对锚索施工专业性强、施工工艺复杂、质量控制节点多的特点,从此类型锚索的施工工艺入手,全面介绍了各施工环节的质量控制要点。     

新型压缩摩擦组合分散型锚索锚固机制及效应研究

 预应力锚固技术广泛应用于水利水电、交通运输及地下采矿等工程领域。由于常规压力集中型锚索具有前端应力集中、剪应力分布不均匀等现象,研究、设计新型压缩摩擦组合分散型锚索。在介绍该技术要点的基础上,通过室内张拉试验以及数值仿真模拟试验,对该种锚固技术的锚固机制及效应进行系统地研究。结果表明,新型压缩摩擦组合分散型锚索内锚头应力集中量值较小,注浆体轴向压应力及剪应力叠加不明显,应力分布较为均匀,可有效克服现有压力集中型锚索所存在的缺陷,达到改善内锚头应力、提高锚固可靠性要求。在总张拉力确定的情况下,利用所设计的新型压缩摩擦组合分散型锚索技术可实现总张拉力要求,达到锚固岩体的目的。研究结果可为岩土体锚固系统设置提供一定的借鉴及参考。     

预应力锚索的长度与预应力值对其加固效果的影响

根据模型试验结果，重点分析了块状岩体中锚索长度及预应力值大小对其加固效果的影响，并给出了影响范围及特征，为进一步分析预锚加固作用机理和探讨预锚加固设计方法提供了基础性依据。     

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。     

基于修正剪切滞模型的预应力锚索作用机理研究

将剪切滞模型的基本原理应用于预应力锚索作用机理研究，并考虑预应力锚索锚固段内稳定岩体及浆体材料的损伤特性，通过定义岩体、浆体的剪切损伤变量，给出了各自的损伤本构方程及相应的损伤演化方程，并将其用于对常规剪切滞模型的修正，得到了考虑材料损伤的修正剪切滞模型。应用该模型研究了预应力锚索侧阻力分布模式及荷载．位移特性，通过对一预应力锚索工程的具体分析，显示了该模型的合理性。     

边坡加固锚索预应力变化规律分析

目前，边坡预应力锚索加固技术已经得到广泛应用，但对锚索锁定后的预应力变化规律还缺乏系统深入的研究，特别是对破碎岩质边坡锚固后，锚索预应力的瞬时损失和长期稳定性还缺乏系统全面的认识。通过对工程边坡锚索预应力变化的系统监测和资料分析，探讨了锚索预应力的锁定损失、短期变化规律、长期变化规律和降雨对锚索有效预应力的影响，揭示了加固破碎岩质边坡的锚索预应力衰减变化的基本规律。     

边坡加固机理探讨

根据十几个岩土边坡加固工程的设计、审查和施工经验，对边坡加固中预应力锚索的传力深度、自由段概念、削坡开挖边坡安全系数、群锚形成“岩壳”、补赏张拉等问题进行了讨论。介绍了边坡治理中开挖控制变形工法，总结出施工的6项工法要素为：安全监测、超前支护、分层分段开挖、及时进行坡面支护、加强边坡底部支护和施工工艺管理。着重讨论了预应力锚索钻孔中水泥砂浆芯柱的受力分析，把问题归结为压杆稳定。并介绍了一种新型预应力锚梁结构，该结构大大提高了预应力锚索的承载力，从而使边坡达到更好的加固效果。最后，对边坡加固中的几个重要问题进行分析和探讨。     

预应力锚索的三维数值模拟及其应用研究

预应力锚索加固作为岩土工程的一种主要技术已得到日益广泛的应用,但现有的数值模拟方法却不能很好地反映这一实际加同效果。根据预应力锚索中自由段和锚固段不同的作用机理,建立了一种新的能够施加预应力的三维数值模拟方法。具体说来就是,锚固段采用空间杆单元来模拟,而自由段则采用一种三维杆单元,即只允许轴向变形、具有一个白由度、2个结点的线单元,其特有的双线性刚度矩阵只能承受单向拉伸或者单向压缩,而不能承受弯矩;当该单元选择单向拉伸时,单元一旦受到压力,则刚度矩阵自动被删除,这个特征能够很好地模拟钢索类问题。在此基础上,分析研究了在预应力的作用下锚索和岩体的受力变形特征及其影响因素,揭示了预应力锚索锚同的效果与机理。最后,将其应用于工程实践中,验证了该方法的有效性。     

预应力锚索破坏特性及极限抗拔力研究

以众多试验资料为研究基础，提出了一个描述预应力锚索破裂面形状的双参数方程。在此基础上，根据极限平衡原理及岩体的Hoek-Brown准则，研究了预应力锚索的极限抗拔承载力，并提出了一个极值原理，最后给出一个计算实例。结果表明：锚索极限抗拔力取决于锚索破裂面形状、岩体种类、无侧限抗压强度、风化程度以及灌浆材料和灌浆压力等。