应力锚索锚固力与地面位移变化的现场试验研究

本文对某公路边坡加固中的不同类型的预应力锚索进行现场试验,对压力及拉力型锚在分级循环加、卸载作用下,锚固力与地面位移的变化规律及变化趋势进行研究分析,得出不同类型锚索对地表的作用范围以及地表变形特征.     

预应力锚索作用效应影响分析

介绍了岩体三维有限元模型及其计算结果,分析了锚固角度和布锚间距对锚固效应的影响,结果表明,锚索与水平面的夹角对锚固效应的影响比较明显,建议在预应力锚索设计过程中,对锚索角度进行优化设计,以此对锚索布置间距进行优化,选择合适的锚索布置排数,以达到预期的加固效果。     

龙滩水电站左岸进水口边坡锚固预应力的实测研究

介绍了龙滩左岸进水口边坡预应力锚索监测成果，重点分析了锚固力损失和异常的原因。锚固力损失偏大的主要原因是：钻孔的精度和锚索的安装质量等引起锚索在张拉过程中的偏心，造成锁定损失偏大，部分钢绞线随着荷载的增大，松弛损失量也迅速加大；另外，受开挖等外界因素影响使锚索的受荷状态发生变化，锚固介质受到冲击或锚固结构的荷载发生变化等，均导致锚索预应力的损失(降低)。边坡下切过程中，由于地质条件较差使岩体产生变形是预应力锚索在运行过程中出现锚固力超张拉值的主要原因。     

某地下洞室群加锚岩体支护仿真分析研究

针对某水电站地下洞室群加锚支护情况,研究了加锚区岩体的作用机理及相应的数值模拟方法。采用两组公式对加锚区岩体参数进行了修正,通过加锚区岩体抗剪强度和刚度的提高来模拟砂浆锚杆的锚固效应;通过对围岩施加等效均布压力和布置植入式预应力桁架两种方式,对预应力锚杆进行模拟。对加锚区岩体参数的研究表明,位移对变形模量的敏感性较大,对黏聚力的敏感性相对小一些;锚喷支护对于岩体的加强作用宏观上表现为加锚区岩体的抗剪强度和刚度均有所提高,而对于刚度的加强效应更为明显。根据围岩应力、塑性区分布情况,采用布置植入式预应力桁架方式进行模拟可以有效减小围岩的压应力集中现象,使压应力、塑性区分布更加合理。     

预应力锚索边坡加固作用的离心机试验研究

预应力锚索具有主动支护与被动支护的特点。预应力锚索施加初期,锚索预应力能够提高岩体整体性和破坏强度,有利于限制下部边坡开挖对上部边坡岩体的松弛卸荷影响作用,体现出了主动支护的作用。但是在边坡长期运行过程中,由于边坡岩体受外部应力产生的变形导致预应力锚索后期张拉受力,进而约束岩体变形发展,则体现出了被动支护。本研究利用离心机模型试验,对边坡中安装的锚索进行了运行过程中的受力分析,揭示了锚固边坡在运行过程中的预应力锚索支护作用发挥机理。研究结果对今后的岩质边坡支护设计具有重要的指导作用。     

锦屏一级水电站地下厂房单孔多锚头锚索施工

通过对锦屏一级水电站主厂房单孔多锚头锚索施工的介绍,结合厂房变形后锚索锚固力的增加对单孔多锚头压力分散型锚索的锚固段、自由段等结构进行分析,提出了对于变形岩体单孔多锚头压力分散型锚索支护确定时同时应考虑岩体变形和锚索长度问题,并对单孔多锚头压力分散型锚索的常见破坏形式作了介绍。     

三峡升船机结构预应力锚索试验研究

三峡升船机结构预应力锚索不同于岩石边坡的预应力锚索,大规模施工前需要对张拉工艺进行专门的试验研究,以确定张拉工艺方法,了解灌浆影响、群锚效应,掌握锚索预应力损失情况,为正式施工提供决策.试验主要通过对单向/换向、单向/双向等不同的张拉工艺方法,利用锚索测力计等仪器进行监测,获取了重要的技术参数.试验表明,单向、双向张拉都能满足设计要求,群锚效应的影响并不显著,锚索预应力后期损失较小,预应力锚索施工的瞬时加荷对混凝土的影响较小,但对混凝土龄期较短的宽槽内的钢筋影响较大.     

高边坡预应力锚索特征荷载现场试验研究

预应力锚索的特征荷载包括锚索工作荷载与极限荷载,是判断锚索锚固效果的重要依据。基于6组预应力锚索原位拉拔破坏试验,依据拉拔荷载-位移全过程增量曲线研究预应力锚索荷载传递机制,提出了预应力锚索特征荷载的判定方法。研究表明:锚索受力全过程分为外锚段紧固、外锚段拉拔、自由段拉拔、锚固段滑移4个阶段;锚索工作荷载以锚索自由段拉拔阶段转折区间为基础,取其区间中值;锚索极限荷载以拉拔曲线增量位移陡增点为依据,为单级增量位移3 mm左右对应的荷载。最后建立锚索拉拔试验数值模型,分析了在位移陡增点前后两级拉拔荷载下锚索-注浆体、锚固耦合体-岩层界面锚固段剪应力分布规律,验证了所提出的极限荷载位移判据的准确性。     

某电站深孔泄洪洞进口边坡锚固优化分析

以大型岩土工程数值分析软件(ADINA)为研究手段,基于卸荷岩体力学的理论和方法,对某电站深孔泄洪洞进口边坡进行了开挖卸荷分析。基于此,重点分析不同加固角度对边坡的加固效果,同时也分析了不同锚固力作用下边坡的加固效果,结果表明加固角度为俯角20°时效果最优;锚固力越大,边坡变形越小。考虑到成本控制,采用2 000 kN的预应力锚索。再者,开挖边坡直立坡段处修建有弧形闸门用于泄水,故着重分析此处的加固方案,以保证闸门的正常运行,结果显示锚固力对加固效果有直接影响。研究成果对设计采用锚索加固的高陡边坡工程具有一定的借鉴作用。     

高边坡群锚加固中锚索体的动态受力特征

本文属于国家八五攻关项目“预应力群锚加固机理研究”的一部分，研究了锚索体的吨位、轴向力等受地质岩性条件影响、施工影响及相互影响等的动态变化特征。结合李家峡水电站层岩高边坡的群锚施工的现场跟踪测试、室内模型验证和理论分析，提出了锚索体设计和施工的预锚参数动态合理优选的依据以及利用增效效应机理提高锚固质量的控制方法。     

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。     

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.     

压缩分散型锚索在软弱岩土中的应用与试验研究

随着预应力锚索在国内外的广泛应用和发展,压缩分散型锚索作为一种全新的预应力锚固结构形式,由于其自身的特点,具有独特的受力机理和优越性,得到了工程界的普遍认可。对于岩土体软弱或岩土质复杂的工程,锚固力不足是其最大的问题。压缩分散型锚索锚固段混凝土承载压力而不是拉力,充分利用了浆体的抗压性能,并通过在锚固段设置若干承载体,达到将内锚固段受力分散的作用,从而有效提高锚固效果。本文将这一新型的锚索结构应用于软弱岩土锚固工程,并就锚索施工工艺及影响因素进行了一系列的现场试验研究,提出了压缩分散型锚索设计与施工方面的建议。     

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。     

三峡工程双线五级船闸高边坡预应力锚索监测成果分析

本文对三峡工程双线无级船闸高边坡锚索测力汁监测资料进行了分析．分析认为,锚索预应力变化总体上分为速损期、波动期和平稳期三个阶段,实测锚索预应力受温度、锚索外锚固段灌浆、降雨、锚索孔造孔质量、锚墩垫板情况和开挖等因素影响：目前高边坡锚固力平均损失率为-12．6％,直立坡锚固力平均损失率为-10．4％,变化不大．分析结果表明预应力锚索在加固高边坡稳定性方面作用显著,高边坡处于稳定状态．     

巨型地下厂房创新支护技术应用

白鹤滩水电站地下厂房位于高地应力区,洞室群规模巨大、挖空率高,围岩以Ⅲ1类玄武岩为主,大型层间层内错动带、柱状节理玄武岩和陡倾角长大裂隙等不良地质构造发育,洞室群效应明显,围岩稳定问题突出,开挖成型困难。为此,地下厂房开挖过程中拟采用硅粉喷射混凝土、新型锚索锚固材料,以达到快速支护的目的;利用全螺纹树脂锚杆提高岩锚梁成型质量;采用混凝土提前置换错动带以有效控制围岩变形。详细介绍了上述一系列支护技术的应用情况及控制技术。工程实践证明,上述措施实施后很大程度上保证了地下厂房开挖成型与围岩稳定。     

锚索内锚段荷载分布及其随时间变化规律

现关于预应力锚索的研究多集中在荷载传递与加固机理方面,而对于运行期内锚段载荷分布随时间变化及其与锚索有效预应力的关系研究则较少.基于某水电站预应力锚索现场试验,研究了锚索张拉过程中的内锚头变位与内锚段载荷的非线性传递,及运行初期内锚段载荷分布随时间的调整变化规律及其与预应力变化间的影响.研究发现,拉力集中型锚索张拉后内...     

基于敏感分析的反倾岩质边坡锚固参数优化设计

以湖北鹤峰红莲池反倾边坡为例,在分析边坡地质条件的基础上,通过离散元软件UDEC模拟试验,分析反倾岩质边坡的位移云图,得出了反倾边坡倾倒变形的破坏基准面,并以此初步确定锚索长度。基于敏感性分析方法,研究在不同锚固角、锚固力及锚索长度条件下,坡顶最大水平位移以及倾倒变形区面积变化特征,以此得到参数优化结果:锚固角为8°、锚固力为1 000 k N、锚索锚固段长度为5 m。锚固参数敏感性大小排序依次为:锚固角度,锚固力,锚索长度。