锚板抗拔理论在地下储气洞室中的应用

总结了锚板抗拔承载力研究的不同理论和方法,特别是水平埋置受铅直拉力的圆形锚板承载力的理论方法。对于浅埋型锚板,基础破坏以斜面破坏模式和曲面破坏模式最接近实际。从结构受力形式角度分析,水平锚板抗拔和压缩空气蓄能电站(CAES)地下高压储气洞室上部岩体抗抬相似。尝试将水平圆形锚板抗拔承载力理论应用到地下高压储气洞室的岩石覆盖层厚度分析中。利用锚板基础斜面破坏理论和方法,对某地下储气库工程案例进行了计算分析,并和利用水工领域抗台准则的计算结果进行了比较,表明该方法可行。     

植被混凝土生态防护技术中锚钉参数的确定

岩石边坡生态恢复工程常采用植被混凝土防护技术。为了分析该技术中锚钉的受力情况,通过静力平衡条件,结合莫尔-库伦强度理论、锚钉的受力形变以及抗拔稳定性,推导出了锚钉在不同坡度、不同岩质边坡的最佳锚固间距、锚钉直径范围以及最小锚固深度的表达式。并结合工程实例,对计算值与实际工程采用值进行了对比分析,结果表明,计算值与以往实际工程采用值基本吻合。可为实际工程中锚钉支护方案的设计提供理论支持。     

松砂中倾斜锚板上拔承载特性模型试验研究

以福建标准砂为填料,对松砂中倾斜锚板的上拔承载特性进行了试验研究,采用数字图像相关技术分析了上拔时锚周土体的变形特性,重点探讨了锚板倾斜角度(倾角)和埋深比的影响。试验结果表明：对同一倾角,锚板上拔力峰值和所对应的位移水平均随着埋深比的增加而逐渐增大;对同一埋深比,随着锚板倾角的增加,上拔曲线发展形态基本一致,但埋深比的变化会对曲线形态产生影响。在较大埋深比条件下,锚板倾角对上拔承载力的影响具有区间效应,即当倾角约为10°时,上拔极限承载力最小,数字图像分析表明,此现象与不同倾角锚板上拔时竖向和侧向土体抗力的不同发挥机制密切相关。     

粗颗粒盐渍土地区掏挖基础抗拔承载力特性及数值模拟研究

根据哈密南—郑州±800 k V特高压直流输电线路的工程条件,对粗颗粒盐渍土地区掏挖基础抗拔承载性能进行数值模拟分析,研究了盐渍土层厚度、盐渍土层状态、基础深径比及水平荷载与上拔荷载比值对抗拔承载力的影响规律。结果表明:掏挖基础抗拔承载力在盐渍土层盐分结晶时随盐渍土层厚度增大而增大,盐分溶蚀时随盐渍土层厚度增大而减小。抗拔承载力随深径比增大持续增大,临界深径比约为4.5;随着深径比增大,盐渍土层状态对基础抗拔承载力的影响逐渐减弱;超过临界深径比后,结晶状态抗拔承载力与融化状态趋于一致。盐渍土层盐分结晶状态下的水平荷载影响系数高于溶蚀状态。     

长江科学院承担的川藏铁路大渡河特大桥隧道锚专题研究进展顺利

正受中铁大桥勘测设计院集团有限公司委托,长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室承担了"新建川藏铁路大渡河特大桥隧道锚抗拔承载力试验及受力机制研究"专题工作,专题研究目的为论证两岸采用隧道锚方案的可行性,同时为设计方案的细化和优化提供技术支持。专题研究项目组于2019年7月进场开展相关工作,综合采用现场平洞勘探、室内外岩石力学试验、现场缩尺模型试验、理论分析、数值模拟等手段,对两岸隧道锚部位岩体性状进行了精细评价,对隧道锚锚洞的成     

掏挖与岩石锚杆复合型基础上拔承载机理和影响因素研究

针对掏挖与岩石锚杆复合型基础上拔承载机理不明确的问题,基于现场试验工况,利用Plaxis3D有限元软件建立复合型基础抗拔承载模型,研究其上拔承载机理。在此基础上,研究了土体弹性模量、岩体弹性模量、土体黏聚力对复合型基础各部分的承载影响,分析了掏挖基础和岩石群锚基础的承载力发挥情况、上拔变形、塑性区开展,并给出了复合型基础的改进方案。结果表明:上拔变形刚度较大的岩锚基础对复合型基础的承载极限状态起控制作用;掏挖基础和岩石锚杆基础的上拔变形协调性是影响复合型基础承载力发挥的关键;适当增加掏挖基础嵌入岩石的深度可有效提高复合型基础的抗拔承载力。     

玻璃纤维增强聚合物锚杆锚头试验研究

本文实施了金属和玻璃纤维锚头的极限抗拔承载力的模型试验。结果表明,金属螺母长度达到10cm时,玻璃纤维增强聚合物锚杆锚头达到其极限抗拔承载力。该锚杆破坏形式为扒皮破坏,表层平均脱落厚度在2.4~2.7mm之间。起抵抗剪切破坏作用的主要是基体树脂及其附近的少数玻璃纤维。螺母长度为8cm的玻璃纤维增强聚合物锚头极限抗拔承载力,大约等同于金属螺母长度范围为6~7cm的锚头抗拔承载力,产生的位移值约是后者的2倍。     

考虑黏土应变软化的锚板承载力数值分析

在海上风荷载、波浪荷载等受力条件下,因为循环荷载导致塑性剪应变不断积累,锚板的承载力会发生应变软化现象,考虑黏土应变软化的锚板承载力分析对指导海洋工程实践有重要意义。首先采用有限差分程序FLAC中的摩尔库伦模型计算了锚板在黏土中的极限承载力,计算结果与已有研究结果吻合较好;进而,采用FLAC中的应变软化模型考虑黏土的应变软化特性,计算了单调荷载情况下锚板的承载力软化曲线,锚板残余承载力系数与土重应力叠加法计算得到的承载力系数理论值吻合较好,表明FLAC中的应变软化模型能够较好的反映黏土的应变软化特性。更多还原     

挪威大型岩石洞室支护

格乔维克城奥林匹克山大厅岩体覆盖层厚度25～50m，跨度61m。迄今为止，这是对公众开放的跨度最大的地下洞室。本文结合挪威隧洞掘进和地下工程技术的发展情况，回顾了决定修建该破记录的洞室的背景情况，说明特大矿洞的开挖经验至关重要。本文还论述了挪威隧洞和地下洞室支护方法，阐述了大型洞室的开挖和支护情况，如水电工程地下洞室、储油地下洞室以及地下体育馆。本文详细描述了格乔维克城奥林匹克山大厅支护系统，论述了岩石锚杆以及喷混凝土的测量情况，结果清楚表明洞室总体稳定性主要是有利的水平应力所致。大多数6m和12m长的灌浆岩石锚杆仅在锚杆的一小段内承受了很小的荷载。     

岩锚吊车梁设计方法初探

对确定岩锚吊车梁结构断面尺寸和锚杆受力设计的基本方法——刚体平衡计算法进行了初步探讨,从岩锚吊车梁的实际受力及岩锚吊车梁受力锚杆应力的基本构成分析出发,提出岩锚吊车梁设计较为合适的方法为含岩锚梁洞室围岩整体有限元计算法。     

预应力锚杆基础非线性抗拔承载力研究

预应力锚杆基础的抗拔承载力是结构安全的重要保证。以风力发电机预应力锚杆基础为研究对象,通过 ABAQUS 进行抗拔承载力非线性有限元分析。根据锚杆受力特点,建立包含岩体、砂浆、锚杆和混凝土的单根锚杆有限元模型。研究了三种不同黏聚力和内摩擦角工况下预应力锚杆基础的抗拔承载力;并通过与相同工况下不包含混凝土的模型计算结果对比,得出预应力锚杆基础具有更高的抗拔承载力。     

海上风力发电伞式吸力锚基础承载规律试验分析

为了考察新型海洋伞式吸力锚基础(USAF)在不同载荷环境下的工作特性,通过室内土箱试验设计了3种加载方案:水平静力加载、水平循环加载和静力抗拔试验,在黏质粉土模拟海床中较系统的研究了海洋USAF基础的承载特性和锚土相互作用规律。水平静力加载试验中重点分析了分级加载后锚体荷载位移变化规律,绘制了荷载位移归一化曲线用来判别锚体正常工作状态下的极限水平承载力。水平循环加载下,拟合了土体塑性累积变形与循环周次的关系式,模拟了USAF在波浪低频荷载和一次风暴潮作用后的锚体变位响应。静力抗拔试验中,发现并阐述了锚体在上拔过程中的"分段现象",运用动力学原理建立了一种确定USAF基础最大抗拔荷载的搜索方法,并比较了锚体上拔过程中上拔加速度,主筒负压值与上拔荷载的关系,试验结果对USAF基础的工程具有指导意义。     

浅埋高压钢筋混凝土岔管安全性分析

浅埋高压钢筋混凝土岔管结构一般受力复杂,其安全与否不仅仅是衬砌结构强度满足要求,还要考虑到施工和运营过程中围岩的稳定;最小覆盖层厚度;渗透失稳及水力劈裂等多项安全性能。利用三维非线性有限元数值分析方法,对某浅埋高压混凝土岔管进行了非线性仿真模拟,得到了各施工步衬砌结构、围岩及支护的情况。对衬砌裂缝及多项安全性进行了分析,结果表明:采用边开挖、边喷锚,衬砌一次成形的施工工序基本合理。结构在运行阶段,岔裆处将出现裂缝,最小覆盖层厚度满足要求,不会发生渗透失稳,但在岔裆处将发生一定规模的水力劈裂。     

某大空间地下建筑物在高水位地区的抗浮设计研究

在设计洪水位较高的场址内布置大空间地下建筑物时,抗浮设计十分重要,关系着工程的安全性和经济性。文中以某实际工程泵站为例,通过多种方案比选优化,确定采用抗浮抗滑复合受荷桩方案,结合国内外不同行业规范,对桩基承载力计算的几个关键参数进一步进行探讨分析。研究表明:抗拔桩方案是一种技术成熟、安全可靠、经济可行的抗浮措施,桩基承受拔力时基底下承受总体向上浮力作用的土体厚度不应计入桩身长度,侧向土水平抗力系数的比例系数m值是桩基水平承载力估算的重要参数。更多还原     

特高压线路工程中基础在强风化岩石下的优化选型

针对±800 k V特高压直流输电线路工程的特点,对比分析了挖孔基础和岩石嵌固基础在强风化及表层有覆盖层的强风化的地质条件下的适用性。分析结果表明,在无覆盖层的强风化岩石地质条件下,应采用挖孔基础或岩石嵌固基础,建议根据岩体的风化及完整性综合考虑;对于有覆盖层的强风化岩石地质条件下的基础选型,应优先采用挖孔基础。同时运用ANSYS模拟分析了挖孔基础在有一定厚度覆盖层的强风化地质条件下的受力机理,分析表明挖孔基础在水平力作用下呈现弯曲特性。     

堵口用螺旋锚及其承载力

分析了螺旋锚的承载机理和影响其承载力的因素，室内试验表明，螺旋锚的抗拔力和水平承载力优于同杆径的钢管，经改进的螺旋锚适用于堵口抢险工程。     

基于正交设计和粗糙集理论的地基极限承载力影响因素分析

基于滇中高原某大型工程的统计数据,利用 ANSYS和FLAC3D建立了覆盖型岩溶发育区的典型溶洞模型,计算了岩石黏聚力和内摩擦角、抗拉强度、顶板厚度、高跨比、溶洞半径和基础宽度6种影响因素下的地基极限承载力,并总结其规律;利用正交分析和粗糙集理论,分析了这6种影响因素对地基极限承载力影响的大小。结果表明:顶板厚度和抗剪强度影响最大;溶洞半径、高跨比和基础宽度影响其次;顶板抗拉强度影响最小。     

倾斜荷载作用下沉箱基础的极限承载力计算方法

为了确定沉箱基础在顶部受到倾斜荷载时的抗拔承载力,利用极限包络线方法进行分析。基于15组模型试验以及合理假定,提出了水平荷载、竖向荷载作用下沉箱基础的极限抗拔承载力函数,通过分析水平、竖向极限承载力系数与长径比的关系,提出了水平、竖向荷载作用下沉箱基础的承载力计算方法。基于不同长径比、不同荷载作用角度下沉箱基础的水平承载力归一化分量和竖向承载力归一化分量之间的破坏包络线图,得到了两者之间的幂函数关系,从而得到了沉箱基础在倾斜荷载作用下的极限承载力。     

索风营水电站地下厂房结构新技术研究及应用

索风营水电站工程开展了大型地下洞室群设计布置研究、围岩稳定非线性分析、"立体多层次、平面多工序"开挖技术、岩锚梁镜面混凝土及岩锚梁板等结构新技术研究及应用,成功地解决了Ⅲ、Ⅳ类围岩中修建大型地下厂房洞室群建设技术的设计及施工难题,促进了地下工程技术的发展和水平的提高,为我国喀斯特地区Ⅲ、Ⅳ类围岩修建大型地下厂房洞室群的设计、建设提供了技术储备和重要的参考实例。     

基于荷载传递法的嵌岩锚杆抗拔承载特性

为研究嵌岩锚杆抗拔过程中锚-岩界面承载特性,根据岩质地基中嵌岩锚杆的受力破坏机理,采用二段线性函数模拟锚杆-围岩界面的力学行为;基于荷载传递理论,推导了岩质地基中嵌岩锚杆的轴力、侧阻力及锚头位移的计算公式,分析了综合影响系数η对嵌岩锚杆抗拔承载特性的影响,给出了相应的确定方法;结合工程算例采用提出的计算方法对锚杆的轴力、侧阻力及P-S曲线进行了分析。分析结果表明:当上拔荷载较小时,嵌岩锚杆侧阻力呈双曲函数分布;当上拔荷载较大时出现塑性区,塑性区侧阻力均匀分布,弹性区呈双曲函数分布。