承压拱在隧道喷锚支护参数优化设计中的应用

国内隧道施工中对于Ⅲ类围岩喷锚支护的参数设计多数是根据围岩位移监测结果,经工程类比确定,没有考虑围岩主体对支护参数的影响。根据锚杆加固机理,从理论上阐述了系统布置锚杆时,由于锚杆和喷射混凝土与围岩的共同作用,在锚杆互相作用影响范围之内将形成一个加固后的承压拱。承压拱的厚度与锚杆的长度、间距、围岩的力学性质等因素有关。给出了锚杆加固影响范围系数K_l的计算方法,并根据围岩稳定所必须形成的承压拱最小厚度、锚杆加固影响范围系数K_l和锚杆的间距来确定锚杆长度的方法。优化后喷锚支护成本可降低30％。     

承压拱在隧道喷锚支护参数优化设计中的应用

国内隧道施工中对于Ⅲ类围岩喷锚支护的参数设计多数是根据围岩位移监测结果，经工程类比确定，没有考虑围岩主体对支护参数的影响．根据锚杆加固机理，从理论上阐述了系统布置锚杆时，由于锚杆和喷射混凝土与围岩的共同作用，在锚杆互相作用影响范围之内将形成一个加固后的承压拱．承压拱的厚度与锚杆的长度、间距、围岩的力学性质等因素有关．给出了锚杆加固影响范围系数Kl计算方法，并根据围岩稳定所必须形成的承压拱最小厚度、锚杆加固影响范围系数Kl和锚杆的间距来确定锚杆长度的方法．优化后喷锚支护成本可降低30％．     

GFRP锚杆加固顺层岩质边坡的机制研究

由于传统钢筋锚杆存在易腐蚀、耐久性差等缺点,GFRP(玻璃纤维增强复合材料)锚杆得到了高度重视。然而,GFRP锚杆的弹性模量小且抗剪强度低,故其加固顺层岩质边坡的机制仍需进一步研究。考虑顺层岩质边坡的顺层滑移破坏模式,基于Winkler假定和锚杆荷载传递机理对边坡岩体与锚杆的相互作用机制进行理论分析,建立剪切位移作用下锚杆的力学模型,并对其进行验证。基于此,结合GFRP锚杆的物理力学参数(如弹性模量、抗剪强度等),考虑坡体剪切位移、锚杆与潜在滑面夹角及岩体无侧限抗压强度等影响因素,分析GFRP锚杆加固顺层岩质边坡的机制。结果表明:1)当锚杆与潜在滑面夹角为45°时,硬岩中坡体较小的剪切位移导致GFRP锚杆发生剪切屈服;软岩中坡体产生较大的剪切位移时,GFRP锚杆发生受拉屈服。2)当锚杆屈服时,GFRP锚杆在加固不同抗压强度的岩体时提供的抗力差异较大,加固软岩时抗力最大;随着岩体无侧限抗压强度增大,GFRP锚杆提供的抗力逐渐变小;相比而言,钢筋锚杆在加固不同抗压强度的岩体时提供的抗力大小基本接近。3)硬岩中,锚杆与潜在滑面夹角对GFRP锚杆抗力的影响较大,夹角越小,抗力越大;软岩中,锚杆与潜在滑面夹角对GFRP锚杆抗力的影响较小;当夹角为5°～60°时,GFRP锚杆均能提供较大抗力。研究结果为岩质边坡锚固研究及工程应用提供参考。     

考虑法向应力对锚杆导轨效应影响的锚固节理剪切力学特性分析模型

锚杆被广泛应用与边坡岩体的加固.由于影响锚杆轴力和剪力的因素过于复杂,因此,建立锚固节理剪切力学分析模型十分困难.锚杆在剪切作用下表现出导轨效应,即岩体会沿着像轨道一样的锚杆滑动.节理面的法向应力可以抑制导轨效应,从而降低锚杆中的轴力的发挥,然而,现有的分析模型没有考虑到这一影响因素.为了研究法向应力对锚杆导轨效应影响...     

锚拉抗滑桩有限元计算及截面形状研究

抗滑桩广泛应用于边坡工程中,是较好的传统滑体加固方式,近年来,预应力锚杆抗滑桩应用越来越多.假定桩侧土压力和埋深、桩身变形成线性关系,用有限杆单元法对预应力锚杆抗滑桩进行了分析.分析表明预应力锚杆可明显改善抗滑桩受力性能,桩体倾斜、桩径等因素对抗滑桩受力性能有一定影响.因桩截面尺寸对受力性能和造价影响显著,因此必须综合考虑各种因素.选取合适抗滑桩界面尺寸,既保证边坡安全又经济.     

条形基础新加固方法研究

提出了利用锚杆加固条形基础从而提高其抗弯能力的新加固方法.对单向的条形基础锚杆加固采用解析法、叠加法、力法结合的新方法进行了分析,并且对十字交叉条形基础采用文中新提出的考虑锚杆影响的集中力分配法进行了计算与分析.     

动力荷载下散粒体的锚杆加固效应

采用细观数值模拟方法研究动力荷载下散粒体的锚杆加固效应,采用随机散粒体不连续变形方法建立加锚散粒体的三维数值试样,对试样施加水平方向的动力荷载,分析散粒体材料在动力荷载条件下的宏观和细观力学特性.分别建立不同锚杆间距、颗粒粒径以及无锚杆的散粒体试样,研究其对动力荷载条件下的散粒体的力学性质影响.数值模拟结果表明:随机散粒体不连续变形方法可以研究动力荷载下散粒体的变形规律及加固效应;锚杆加固可以有效限制散粒体在动力情况下的变形,显著提高散粒体的整体性;与静力加载相同,由于锚杆的挤压使散粒体产生侧向压力,加强了颗粒间的接触作用力;锚杆长度相同的情况下,加锚密度越大,散粒体试样的抗震稳定性越好;当锚杆间距与散粒体平均粒径的比值小于2.35时,锚杆可以很好地提高散粒体结构的自稳能力而保持整体稳定.     

层状岩体边坡长短复合锚杆加固的稳定性分析

针对层状岩体边坡的稳定性,充分考虑层状岩体边坡的地质情况,通过数值建模,建立了边坡长短锚杆复合支护的优化方案,锚杆相间布置,长度分别为6 m,2 m,倾角为20,°通过计算,边坡加固后处于稳定状态.计算结果与工程实际表明:长短锚杆复合支护的数值模拟技术对工程有一定的指导作用.     

淮安电化污水池土层锚杆抗浮加固

结合淮安某电化污水池上浮倾斜加固工程,阐述了锚杆抗浮加固的设计参数确定、施工工艺、抗拔试验及跟踪监测等,并探讨了土层锚杆施工质量的控制措施．该工程完成投入使用后,经位移监测,水池变形趋于稳定,达到了预期效果．     

混凝土结构的双筋粘结锚固性能试验研究

对结构工程加固中广泛应用的构件锚固连接技术进行了系统的试验研究 ,试验主要包括双根化学粘结锚杆在若干典型情况下的锚固性能 ,得到了不同锚固深度和不同锚固间距对双根粘结锚杆锚固性能的影响 ,结果表明当锚固间距大于 2 0 0mm时 ,可以不考虑单筋锚固强度的降低 ,当锚固间距小于 2 0 0mm时 ,应适当考虑间距对锚固强度降低的影响 .文中提出的双根粘结锚杆的锚固强度设计建议值 ,可为多根锚杆植筋设计提供参考     

深基坑锚杆支护上限理论设计法分析

根据土层锚杆的破坏形式通常以水泥砂浆周围土层发生剪切破坏为主,在假设锚杆破坏时在土体中形成纺锤型破坏体的基础上,基于土体塑性极限平衡理论的上限分析法,对土层锚杆支护的深基坑边坡稳定性,锚杆长度及间距的确定方法等问题进行了探讨,其结论对今后深基坑锚杆支护工程设计具有一定的参考价值.     

预应力锚杆柔性支护在深基坑工程中的应用

预应力锚杆柔性支护技术广泛应用在深基坑工程中,为了研究其工作机理,对某一实际深基坑工程进行了数值模拟分析,并将预应力锚杆柔性支护和土钉支护两种方案进行了对比研究。分析结果表明:二维数值模型未考虑实际工程中基坑的空间效应,其数值计算结果偏安全;预应力在锚杆支护中起着重要作用,施加预应力可以明显减小基坑的变形;增加土钉长度或减小土钉间距,在一定程度上能减小基坑的变形,但很难控制基坑的整体稳定性;与土钉支护相比,预应力锚杆柔性支护可以有效控制基坑变形,从而保证基坑的整体稳定,能满足深基坑工程防护需求。     

钢锚管在深基坑桩锚支护体系中的设计与应用

以沈阳市某高层住宅深基坑桩锚支护结构为例,通过对一种新型锚杆技术钢锚管在实际工程中的应用研究,分析了钢锚管的工作机理及力学性能.并运用逐层开挖承载力不变法对钢锚管的承载力及稳定性进行了验算.阐述了钢锚管强度计算和稳定性验算的方法.工程实践证明钢锚管不但能够很好地解决软土地区锚杆钻孔时遇到的容易塌孔的施工难题,加快施工进度,而且因为取材方便、制作简单完全可以代替市场上现有的成品自钻式锚杆从而降低工程造价.     

基于上限分析法确定土层群锚承载力分析

根据土层锚杆的破坏形式通常以水泥砂浆周围土层发生剪切破坏为主,在假设单根锚杆、群锚杆破坏时土体中形成不同的破坏体的基础上,基于岩土塑性极限平衡理论,推导了群锚杆极限承载力计算公式．该公式计算结果更符合工程实际,对工程设计验算具有一定参考价值．     

预应力锚索张拉应力损失的探讨和解决方法

目前在边坡加固工程的预应力锚索张拉过程中张拉应力损失是极其常见的问题,常导致张拉质量低下等严重的工程质量问题．结合一高边坡治理工地的抗滑桩锚索张拉实例,做两组平行试验,探讨锚索张拉过程的应力损失问题,发现对锚索进行预张拉能有效的减少张拉应力的损失,在工程实际允许的情况下,预张拉应力越大,张拉应力损失越小．并总结出一些合理的锚索施工方法,同样能减少张拉应力的损失．     

基于非线性Mohr-Coulomb破坏准则的浅埋倾斜条形锚板抗拔承载力预测

针对浅埋倾斜布置条形锚板抗拔承载力计算问题,采用非线性Mohr-Coulomb破坏准则,构造了极限上拔荷载作用下锚板上方土体的非对称曲线型破坏机制,并利用极限分析上限法与变分原理,导出了浅埋倾斜条形锚板极限抗拔力和土体破裂曲线的理论解析解。在此基础上,分析得到了埋深比、布设倾角、非线性系数、初始粘聚力、土体重度和地面超载等参数对锚板极限抗拔力和土体破裂范围的影响规律,并将结果和现有研究成果进行了对比分析,进一步验证了理论方法的有效性。研究表明,锚板倾角和土体非线性系数对倾斜条形锚板极限抗拔力和土体破裂范围影响较为显著,在工程设计及施工中应予以足够重视。     

高压注浆土锚最小覆盖层厚度计算方法

如何合理选择高压注浆土锚钻孔上覆土层的最小安全厚度是一个重要的工程问题。本文主要基于前人研究成果,依据有效应力原理、莫尔-库伦强度准则及极限平衡条件,按照平面力学问题处理,初步探讨高压注浆土锚最小覆盖层厚度的解析解,并通过某一工程算例说明所给的解析解可以为实际的高压注浆土锚设计提供一定的理论依据。     

季冻黄土地区框锚边坡预应力锚杆内力计算方法

冻融土体与锚杆之间相互作用机理研究的不足,导致工程实践中未能充分考虑土体冻融对锚杆内力的影响。针对该问题,基于西宁市季冻湿陷性黄土冻融循环三轴剪切试验,建立考虑冻融次数影响的湿陷性黄土黏聚力经验关系式;根据锚固体与周围土层的变形协调关系,推导冻融条件下框架预应力锚杆锚固段轴力和剪应力的解析式,将理论计算结果与现场试验结果进行对比验证,并分析冻融次数对锚固段轴力和剪应力的影响。结果表明：随冻融次数的增加,土体黏聚力呈指数型下降,锚固段轴力和剪应力在前3次冻融循环中急剧增大,冻融次数达到7次后趋于稳定;相较锚固段末端,锚固段始端轴力受冻融次数的影响更大,但锚固段始端至末端的剪应力随冻融次数的变化规律基本相同;现场试验结果验证了计算方法的合理性。     

土钉墙基坑支护机理研究

从土钉的结构特点出发,分析了土钉作为复合式的支护结构形式,在基坑支护和边坡加固中所起的作用,同时与锚杆支护形式作了对比,提出了土钉墙基坑支护设计时应考虑的若干问题。     

应力波反射法在水泥砂浆锚杆质量检测中的应用

锚杆在地质工程中应用比较普遍,本文介绍某水电站工程水泥砂浆锚杆质量检测中典型的波形及锚杆质量分类分析方法。锚杆的缺陷通常是由于注浆程度不够造成的,通过对反射波的振幅、相位、衰减进行分析,推断锚杆的缺陷性质。对锚杆检测工作中遇到的锚杆长度、杆体速度和锚杆质量分类等问题做初步探讨。