锚固类结构杆体临界锚固长度问题综合研究一国（境）外相关研究进展

锚固类结构是指注浆锚杆、锚索和土钉一类岩土工程加固支护结构。锚固类结构杆体临界锚固长度是指一定岩土介质中锚同类结构杆体的极限锚固长度,超过此长度,其承载力将不再明显增加;未达此长度,其承载力尚有一定潜力可挖。半个多世纪以来,国（境）外从不同的侧面对临界锚同长度的相关问题进行了研究,但系统的研究仍较为缺乏,直接的研究极为少见,因而此问题尚未真正解决,仍处于局部发现问题局部探讨解决的阶段。     

锚固类结构杆体临界锚固长度问题综合研究——国内相关研究进展

锚固类结构是指注浆锚杆、锚索和土钉一类岩土工程加固支护结构。锚固类结构杆体临界锚固长度是指一定岩土介质中锚固类结构杆体的极限锚固长度,超过此长度,其承载力将不再明显增加;未达此长度,其承载力尚有一定潜力可挖。半个多世纪以来,国（境）外从不同的侧面对临界锚固长度的相关问题进行了研究,但系统的研究仍较为缺乏,直接的研究极为少见,因而此问题尚未真正解决,仍处于局部发现问题局部探讨解决的阶段。我国关于锚固类结构杆体临界锚固长度问题的相关研究起步晚于国外,但关于该问题的直接研究在近年来还是明显多于国外。我国已提出试验判别临界锚固长度的方法,已研究确定某些介质的临界锚固长度及相应的技术规范。     

锚固类结构杆体临界锚固长度问题综合研究

 锚固类结构杆体临界锚固长度是指一定岩土介质中锚固类结构杆体的极限锚固长度,超过此长度,其承载力将不再明显增加;未达此长度,其承载力尚有一定潜力可挖。数十年来,特别是近10 a来,国内以不同的方法,从不同的侧面对锚固类结构杆体临界锚固长度问题进行研究,取得若干成果。对其中较典型的研究成果作评述和再分析,着重指出：系统的研究仍较为缺乏,直接的研究较为少见,仍处于局部发现问题局部探讨解决的阶段;临界锚固长度现象是普遍存在的,对此问题的透彻研究,将对现行国内外基于平均剪应力概念和方法的设计理论提出严重质疑和挑战,并最终将导致锚固类结构传统设计理念的根本性变化;临界锚固长度现象的发现,国外早于我国10多年时间,但作为专用的具有明晰概念的名词“临界锚固长度”,目前尚无此称谓。     

锚杆(索)临界锚固长度和极限锚固力研究进展

临界锚固长度和极限锚固力对于岩土锚固工程设计至关重要。这两个概念彼此相互联系。本文分析了临界锚固长度和极限锚固力的概念,综合论述了近年来临界锚固长度和极限锚固力的研究进展。在此基础上,指出了今后需进一步开展的研究工作:1系统深入研究临界锚固长度问题,给出可确定临界锚固长度的科学方法;2建立合理的锚固段非平均剪应力分布模型,给出实用的基于非平均剪应力分布理论的极限锚固力计算方法。     

拉力型锚杆锚固体应力分布规律的现场试验研究

对于拉力型锚杆的锚固体应力分布,理论模型显示其轴向应力随锚索深度单调递减,而锚固体岩土体界面的粘结应力则具有单峰性,杆体张拉荷载的增加可使得峰值平移或增长。然而,通过对不同长度拉力型锚杆进行粘性土层中的多循环加卸载极限试验,并采用分布式光纤传感技术进行应力测量后发现,真实的粘结段锚固体应力分布和变化模式,与理论模型相差甚远。实测的锚固体轴向应力先升后降,这是由于工程中拉力型锚杆在一定程度上实为拉压复合型锚杆。实测的粘结应力如理论模型一样具有单峰性,但张拉荷载的增加主要使粘结应力的峰值增长,并使有效发挥粘结应力的范围扩大。同时,试验还发现拉力型锚杆的锚固长度与极限抗拔承载力成正比,并指出"临界锚固长度"这一概念的问题。     

锚固和复合锚固类结构抗动静性能研究概述

锚固类结构是指注浆锚杆、锚索、土钉及加筋土-类岩土工程加固支护结构。复合锚固类结构是指各单一锚固类结构彼此或与传统工法及构造措施等联合使用的-类岩土工程加固支护结构。业已证明和证实，锚同与复合锚同类结构具有优异的抗动静载性能，其中有的结构型式已有大量成功应用。但是，锚固和复合锚同类结构抗静载问题研究与应用较多，对抗动载问题研究与应用相对较少。这一状况国内外大体相近。有些锚固和复合锚同结构型式，如国外的吸能锚固和屈服锚固结构，我国的新型复合锚固结构，均有各自特色，特别是都具有极大的抗动载潜能和效费比。将其用于抗静载也是可探讨的。尽管对这些结构所做试验是初步的，都只完成了效应试验，尚未做深入机理研究，但发展前景看好，值得人们关注、借鉴并进一步探讨。     

预应力锚索锚固段应力分布与锚固段长度研究

基于弹塑性力学理论,将锚索受力视为半空间体在边界受到法向集中力的作用,分析了预应力锚索锚固段的内力结构,结合布西涅斯克(Boussinesq)问题的位移解,推导出了锚固段剪应力与轴力分布函数,并提出了一种锚固长度的计算公式。在此基础上,分析了各种岩土参数变化对锚固段应力分布的影响,对之后锚固工程的设计具有一定的意义。     

锚杆基本试验中准确获取锚固起始位置、锚固段长度及锚固段岩土类别的方法研究

通过基本试验测定锚杆锚固体与岩土层间粘结强度极限标准值时,由于锚固体通常不能被拔出孔外,检测机构无法核实实际锚固起始位置和锚固段长度,仅以委托方告知的自由段长度及《建筑边坡工程支护技术规范》GB50330—2013附录C第C.2.3条规定锚固长度（硬质岩取设计锚固长度的0.40倍,对软质岩取设计锚固长度的0.60倍）来进行计算。若委托方提供的锚固段起始位置、锚固段长度、岩土类别与实际差别较大,会使所得锚固体与岩土层间粘结强度极限标准值的准确性、代表性严重偏离实际情况,为设计提供依据的参考价值也随之降低,进而对工程设计及结构安全造成重大影响,该文根据工程实践,就准确获取锚固起始位置、锚固段长度及锚固段岩土类别的方法进行分析,可供行业技术人员参考使用。     

岩土工程中的锚固技术 (三)——岩土锚固的若干力学问题 (上)

<正> 在岩土锚固的设计和应用中,以下一些力学问题,对锚固工程的质量和效果,有极大关系,是不容忽视的。 1 锚杆的极限承载力作为受拉杆件的岩土锚杆,其承受拉力的能力,一方面取决于预应力筋的截面积和抗拉强度,这是容易较精确地设计并满足使用要求的;另一方面,则取决于锚固体的抗拔力。锚固体的抗拔力事     

钢筋锚固与锚固长度

钢筋的锚固是钢筋混凝土结构的主要构造要求之一,它影响到结构的使用安全和使用寿命。钢筋的锚固长度是指钢筋进入支座混凝土核心区的长度值。其长度与混凝土的强度等级、受力钢筋的外观形状、构件的受力状态和锚固形式等有关,其长度通常用受力钢筋的直径倍数来表示。     

岩土锚固工程的若干力学概念问题

我国当前某些岩土锚固工程存在力学概念模糊、设计施工方法不当,导致锚杆失效、工程失稳现象频频出现,工程坍塌破坏等事故也时有发生。通过对岩土锚固的典型工程及事故工程调查、理论分析和试验研究,研究显著影响锚固工程的稳定性与健康发展的若干力学概念问题,旨在为提高锚固工程的设计施工水平,改善锚固工程的安全性与经济性提供依据。主要研究结果为:(1)预应力锚杆(索)具有提供主动抗力、能将结构的拉力传至深部稳定地层等力学特征,凡抵抗倾倒、竖向位移、沿基础底面、地层剪切面破坏和洞室坍塌的结构锚固均应采用此类锚杆。(2)适应张拉控制应力要求的锚杆筋体截面,足够的自由段长度和能充分调动地层抗剪强度的锚固体形式是提高锚杆受拉承载力的基本要素。(3)压力分散型锚固体系显著改善了锚杆的荷载传递机制与防腐保护性能,具有良好的力学与化学稳定性。(4)施锚时机滞后是影响锚固工程稳定性的主要因素之一。及时施作低预应力(张拉)锚杆和发展预制的钢筋混凝土块件作锚杆的传力结构,可有效控制和避免施锚时机滞后现象。(5)为改善高应力低强度岩层中的大型洞室的稳定性,应全面采用低预应力锚杆作初期支护,严格控制高预应力锚杆施作滞后,提高锚杆拉力设计值与初始预应力值和加强围岩变形–锚杆抗力(刚度)相互作用失衡的调控力度。     

岩土锚索用止浆器概述

在许多岩土工程中,需要通过止浆器使锚索(包括锚杆)在不同的土体、不同的使用环境中充分发挥锚固作用。而不同类型的岩土锚固工程中,根据止浆器的具体功能,其结构形式又有所不同。本文通过分析止浆器在不同岩土锚索中所发挥的作用,对止浆器的结构和功能进行系统的阐述     

双锚固段新型锚索锚固机理数值分析及应用

为了探究双锚固段新型锚索的锚固机理,从结构形式入手,分析受力模式与设计计算方法,采用有限差分数值软件进行数值模拟,建立不同外锚固段长度、自由段长度及内锚固段长度双锚固段新型锚索数值模型。在外锚头段锚固力不断损失时,新型锚索三段长度变化对锚索各段轴力、灌浆体与孔壁之间接触面上的剪应力影响规律研究,并通过工程实例验证。研究结果表明:(1)当外锚头锚固力损失时,外锚固段轴力自外锚头处开始逐渐降低,外锚固段灌浆体与孔壁间剪应力自外锚头处开始逐渐发展;(2)将外锚头锁定的预应力进行卸载的过程中,量测内锚固段注浆体的应变基本保持稳定,表明外锚头施加的预应力已完全由外锚固段与孔壁间粘结力承担,避免了因外锚头失效导致的锚索预应力损失,整个锚固系统实现了反向自锁的功能;(3)外锚头锚固力损失相同时,外锚固段长度越短,自由段锚索轴力变化越大;(4)新型锚索自由段长度大4 m。研究结果对正确分析双锚固段新型锚索加固作用机理和锚固工程设计具有一定的参考价值。     

孔道成孔工艺对锚固力损失的分析与控制

预应力锚索锚固作用机理复杂,影响预应力锚固效果的因素众多,锚固力损失与材料性质、被锚固介质力学特性、锚夹具质量、施工工艺等因素有关。锚索施工工艺对锚索锚固力损失的影响主要体现在孔道成孔工艺,通过孔道成孔工艺研究,推导出了孔道摩擦损失理论计算公式,该公式更加符合工程实际,具有较大的实用价值。同时对孔道成孔引起的锚固力损失提出了相应的工程控制措施。     

压力分散型锚索不宜作为永久性锚索

压力分散型锚索是近期出现的新型锚索,2005年批准执行的《岩土锚杆（索）技术规程》又将其推荐为永久性锚索,大大拓宽了它在工程应用中的范围,从发表的论文看不少单位还在深入研究。本文详细阐述了压力分散型锚索产生的背景、结构和受力特点,全面分析了在岩土加固中用于永久支护时存在的问题,明确提出,在岩土加固中压力分散型锚索既不宜作为观测锚索,也不宜作为永久性工程锚索使用。     

岩体锚杆类型和受力特征浅析

针对锚固工程是岩土工程领域中非常重要的分支,为指导岩体锚固工程中锚杆的合理选型,探讨了不同岩体锚杆类型和受力特征,得出预应力锚杆和压力型锚杆对岩体加固的效果明显,有广泛的应用前景。     

深废矿坑高陡边坡极限承载力计算方法研究

针对深废矿坑高陡边坡极限承载力问题,综合考虑锚索锚固岩体的压力墙和组合梁作用,结合Hoek-Brown强度准则,采用特征线法推导得到了矿坑高陡边坡极限承载力计算方法。结合工程实例,就坡度α、岩石力学参数GSI、m₀以及锚索的主动支护力等影响因素对矿坑岩壁岩石地基极限承载力的影响进行了分析,研究表明：(1)承载力系数随坡度的增加呈线性降低,当GSI为45、m₀为7时,也即矿坑岩壁岩体为质量较差的石灰岩时,加锚后其承载力约为加锚前承载力的1.32～1.54倍,考虑锚索的组合梁作用可作为安全储备;(2)随着岩体质量越来越好,地基极限承载力系数增长的幅度越来越大,当坡度α为60°、GSI取85,坑壁为好岩体时,承载力系数值为1.28;GSI取45,坑壁为较差岩体时,承载力系数值为0.23;前者约为后者的6倍,表明岩体质量指标的好坏对承载力的影响较大。     

压力分散型锚索非均匀剪应力设计方法

目前的研究已经认识到预应力锚索（杆）锚固段剪应力沿长度分布并不是均匀的,非均匀剪应力设计方法是预应力锚索设计的发展方向,但设计中仍采用均匀剪应力的设计方法,其原因在于没有建立起广泛认可的剪应力分布模式和计算方法。压力分散型锚索承载力高,锚固段剪应力分布更为集中,采用非均匀剪应力设计方法对于压力分散型锚索进行设计的必要性更为显著。根据3组室内足尺模型试验测得的锚固段剪应力分布规律,采用数值计算方法进行多因素影响计算,分析了压力分散型锚索锚固段注浆体与围岩界面剪应力分布特征,总结出2种分布模式,并确定了分布模式曲线的关键参数。根据所提出的2种分布模式进行公式推导,建立了压力分散型锚索非均匀剪应力设计方法,采用该方法计算得到的结果可以很好的与数值计算及模型试验结果相吻合。     

钢筋及GFRP筋锚杆与框架梁连接方式研究

锚杆与框架梁的连接方式影响加固效果和工艺流程。GFRP筋锚杆以其耐腐蚀、高强度特性成为钢筋锚杆腐蚀问题解决途径之一,GFRP筋锚杆与框架梁的有效连接方式是需要研究的问题。通过钢筋折杆、钢筋直杆及GFRP筋直杆的框架梁锚固模型试验,研究钢筋和GFRP筋锚杆框架梁锚固效果的差异。研究结果表明,为施加预应力而研制的锁定装置能够实现FRP筋的预应力张拉和锁定,工作状态稳定,拆装方便操作简单;钢筋折杆的框架梁锚固效果明显优于钢筋直杆锚固形式,相同厚度梁体下,折杆框架梁锚固结构能承担更高的荷载;钢筋直杆与GFRP筋直杆的框架梁锚固效果相近;以GFRP筋直杆等体积取代钢筋锚杆时,按照钢筋弯折锚固形式设计的框架梁厚度不能直接用于GFRP筋锚杆锚固,须根据直杆锚固试验确定框架梁厚度。