排水板复合框架自钻胎串式锚杆支护结构的工作机制分析

针对软土地区的深基坑工程降水与支护问题,提出排水板复合框架自钻胎串式锚杆新型支护结构,对其结构构成和工作机制进行详细探讨。基于柱孔扩张理论,推导出自钻胎串式锚杆在孔压影响下的承载力计算公式,采用数值软件ADINA对排水板的降水效果及其对自钻胎串式锚杆抗拔承载力的影响规律进行分析,最后将承载力模拟值与理论值进行对比。结果表明:(1)排水板具有良好的降水效果,能够快速有效地消散掉含水层土体的孔隙水压力。(2)通过与无排水板的工况进行对比,得出排水板降水措施能够有效减小锚杆轴力和框架柱的水平位移。(3)排水板能够及时消散胎体膨胀引起的超孔隙水压力,随着孔压消散,土体沿锚杆轴向产生的位移和应变降低,锚杆的抗拔承载力得到提高。(4)抗拔承载力理论公式计算值与模拟值基本吻合,验证了承载力计算公式的正确性。     

砂卵石地层自钻式锚杆锚固性能现场试验研究

为研究自钻式锚杆在砂卵石地层中的锚固性能,开展了18根自钻式锚杆的现场拉拔试验,从极限抗拔承载力、荷载-位移曲线及界面平均粘结强度等方面进行了分析。结果表明：砂卵石地层中自钻式锚杆的极限抗拔力随锚固长度的增加而增大,当锚固长度超过一定数值后,对提高锚杆极限抗拔力的能力有所下降;在破坏荷载前,自钻式锚杆的抗拔荷载–位移曲线基本呈线性,且位移量较小,达到破坏荷载时,位移量急剧增大,荷载–位移曲线出现明显拐点;锚固体–卵石界面平均粘结强度均值为0.14 MPa,高于该地区卵石层推荐的qsk值0.11 MPa,且锚固长度约在2～4 m时,界面平均粘结强度整体处于较高值。     

关于“土层灌浆锚杆的蠕变损伤特性研究”的讨论

拜读了贵刊 2 0 0 2年第 1期的“土层灌浆锚杆的蠕变损伤特性研究”一文 (作者 :许宏发 ,卢红标等 ,以下简称原文 ) ,作者开创性的工作不仅具有较大的理论意义 ,同时也有一定的实用价值 ,使我受益匪浅。为了更好地理解文章的研究思想 ,拟就原文中几点疑问与作者商榷。 (1)原文叙述土层锚杆设计中 ,一般采用瞬时极限抗拔力作为设计的依据 ,但按照《建筑基坑工程技术规范》(以下简称《规范》) ,土层锚杆设计中以极限承载力作为设计依据[1 ] ,该极限承载力是按照《规范》要求对锚杆进行现场循环加载拉拔试验所得到的锚杆荷载-位移 (Ｑ-Ｓ )曲线求解得出的。作者所指的瞬时极限抗拔力是否与《规范     

拉格朗日差分法的预应力锚杆数值模拟与应用

深基坑预应力锚杆的极限拉拔承栽力的确定是预应力锚杆设计成功与否的关键因素之一.运用快速拉格朗日差分法模拟深基坑中单根预应力锚杆的加固作用机理.分析各个参数对锚杆拉拔力的影响.数值模拟结果表明,随着注浆压力的增加,锚杆的极限承载力相应增大;锚杆的极限承载力随着锚杆锚固段长度的增加呈非线性增长.以实际工程为例对不同岩性的锚杆拉拔试验进行分析,数值模拟结果与现场试验数据吻合较好,为深基坑工程中预应力锚杆的数值模拟计算参数的选取和锚杆设计应用提供参考依据.     

抗浮锚杆现场拉拔试验及数值模拟研究

对选定的四根抗浮锚杆按照设计承载力进行了现场拉拔试验,并进行了数值模拟,从而得到了锚杆的荷载-位移曲线,分析了锚杆的变形和受力特征。结果表明,所有检测锚杆的抗拔承载力均达到了设计要求。锚杆最大锚头位移和最大锚头位移平均值均较小,分别为12.46 mm和10.12 mm,卸荷后b1锚杆的残余锚头位移最小。不同锚杆之间卸荷后残余锚头位移与最大锚头位移呈非线性增长趋势,并在b2锚杆出现陡增现象。各级荷载作用下,锚杆各位置轴力随锚杆埋深增加均相应减小,锚杆底部轴力接近于零。     

土遗址用变径木锚杆锚固机理数值模拟研究

基于室内拉拔试验的物理模型,利用FLAC3D建立变径木锚杆拉拔数值计算模型,分析了变径木锚杆锚固系统的荷载传递规律、界面剪应力分布和传递规律、浆体土体应力场和位移场,并通过数值试验研究锚孔直径、锚杆直径和锚固长度对锚固效果的影响。研究结果表明:数值试验结果与室内拉拔试验结果较为吻合,证明数值模拟木锚杆拉拔过程的可行性和科学性;木锚杆浆体界面剪应力沿锚固段分布不均,主要集中在锚固段顶端和末端的0.1m范围内,末端界面剪应力呈增大的趋势与其变径的结构特征有关,其变径的特点在一定程度上提高了木锚杆的抗拔力;变径木锚杆同时具有拉力型和压力型锚杆的特征,径向具有剪胀作用;锚固影响因素中锚孔直径、锚固长度对木锚杆抗拔力影响显著,而锚杆直径对其影响相对较小;提出了木锚杆极限抗拔力计算公式。     

膨胀土地区承压扩体锚杆现场试验及应用研究

膨胀土地区基坑采用桩锚支护对锚杆的承载力和变形控制提出了更高要求。为了研究成都膨胀土地区采用桩锚支护的可行性,以成都东郊某膨胀土基坑为背景,通过现场试验对比研究承压扩体锚杆和普通拉力锚杆的极限抗拔力、蠕变松弛特性,试验结果表明:承压扩体锚杆承载力高、变形控制好,蠕变和应力松弛均优于普通拉力锚杆。以现场试验结果为基础,进行方案比选后采用承压扩体锚杆+支护桩作为基坑支护方案开展应用研究。通过锚杆抗拔试验和锚杆应力监测结果以及基坑水平位移观测和周边建筑沉降观测,结果表明:承压扩体锚杆在成都膨胀土地区基坑工程具有良好适用性,研究结果可为类似工程基坑支护设计提供参考。     

注浆伞型锚锚固特性现场试验研究

为了研究在膨胀土边坡快速抢险加固中伞型锚的锚固效果及控制方式,开展无浆或注浆伞型锚以及不同长度的常规注浆锚杆的现场拉拔工艺试验,测试了无浆或注浆伞型锚以及不同长度注浆锚杆的极限抗拔力.研究表明:①在一定长度范围内,常规注浆锚杆的极限抗拔力与锚固长度呈线性关系,抗拔力随着位移的增加先快速非线性增加,然后缓慢线性增加;②因...     

基于灰色系统理论的锚杆极限抗拔力预测方法

利用有限的实测数据准确地预测锚杆的极限抗拔力具有重要的现实意义。根据灰色理论建立了锚杆的拉拔荷载—位移关系的GM（1,1）模型。介绍了运用灰色理论在有限的实测数据备件下预测锚杆极限抗拔力以及完整的拉拔荷载—位移关系的方法。通过工程实例的分析计算,说明了该方法具有良好的预测精度,能满足工程实际的需要。     

全长黏结岩石抗浮锚杆荷载传递机制原位试验与有限元分析

基于青岛地区风化岩地基全长黏结抗浮锚杆的现场受力测试及有限元模拟分析,研究岩石抗浮锚杆的承载性能和荷载传递特性,分析不同荷载作用下锚杆位移与轴力的变化规律,并将模拟结果与实测结果对比分析。研究结果表明:单根岩石抗浮锚杆均产生拔出破坏,极限抗拔承载力约为310k N,满足工程需要。荷载的传递深度主要集中在2.0m以内,与有限元模拟的结果较为吻合。荷载达到极限抗拔承载力时,锚固长度增加,其相应的上拔力会随之增大。抗浮锚杆的承载力受基岩的风化程度影响较大,中风化花岗岩中的抗浮锚杆的极限抗拔承载力约为强风化花岗岩中抗浮锚杆极限承载力的2倍。单根锚杆受群锚作用的影响其极限抗拔承载力会降低1/3。     

狭窄基坑条件下基于普朗德尔地基极限承载力公式的隆起稳定性研究

在市政行业的基坑支护工程中,支护桩+内支撑支护是广泛使用的支护形式。传统的基坑隆起稳定性分析方法是采用普朗德尔地基极限承载力计算公式分析,但是该地基极限承载力计算公式不适用于狭窄基坑。本文从提出狭窄基坑的定义出发,根据普朗德尔地基极限承载力计算公式的基本原理,重新假定了狭窄基坑条件下的破坏模式及相关参数,并推导了相应的地基极限承载力计算公式。算例显示,该公式能较好的反映狭窄基坑的实际条件,安全系数有适当提高。     

输电线路岩石锚杆基础试验研究

岩石锚杆基础已逐渐在输电线路工程中获得广泛应用,针对节理裂隙发育的灰质板岩岩体,进行了现场拉拔真型试验。试验结果表明:在满足锚筋自身强度的情况下,应以锚孔表面混凝土的位移值来确定基础的极限荷载;当锚杆达到一定长度后,再单纯依靠增加锚杆长度提高极限抗拔承载力效果甚微;适当改善锚筋外表面的粗糙度可提高锚筋与混凝土间的界面粘结强度;在岩石锚杆基础设计中要注意群锚效应的削弱作用。     

深基坑开挖条件下抗拔单桩承载力性状研究

通过对基坑工程坑底工程桩桩顶位移与桩身轴力的实测结果进行分析总结,发现坑底工程桩在基坑开挖后,由于土体卸荷回弹产生较大的桩顶位移与拉力。为研究深基坑开挖条件下抗拔单桩承载力变化特性,采用有限元分析软件ABAQUS,建立二维轴对称模型,对不同桩长、桩距、开挖深度与开挖半径对坑底抗拔单桩承载力的影响进行了分析。研究结果表明,桩长和桩径可以显著影响开挖后抗拔桩承载特性,可以通过增加桩长与桩径提高抗拔单桩承载力;开挖深度和开挖宽度共同影响坑底抗拔单桩承载力,主要影响基坑开挖后桩体受力特性,对单桩承载力影响较小。因此,当基坑开挖宽度和开挖深度确定后,合理的选择桩长与桩径十分必要。     

新型拉压复合型锚杆锚固性能研究Ⅱ：模型试验

针对传统拉力型和压力型锚杆存在受力集中、锚固体与岩土体界面黏结强度发挥不充分、抗拔承载力偏低的问题,研发了一种新型拉压复合型锚杆。通过对传统锚杆及拉压复合型锚杆开展模型试验,对比研究了不同锚杆的极限抗拔承载力及其锚固性能。结果表明：拉压复合型锚杆极限抗拔承载力比传统拉力型锚杆大幅提高,拉压长度比为1∶2和2∶1时,分别提高79%和161%,且具有更好的位移延性和抗变形能力;拉压复合型锚杆峰后残余抗拔承载力显著提高,传统拉力型和压力型锚杆稳定残峰比最大值均不超过0.40,锚头相对拔出变形ξ_s=2.5%时,残峰比平均值分别为0.292和0.259;TC360-12锚杆和TC360-21锚杆稳定残峰比最小值分别不低于0.45和0.60,ξ_s=2.5%时,残峰比平均值分别为0.545和0.790;拉压长度比为2∶1的拉压复合型锚杆即将破坏时,受拉锚固段和承压锚固段协同承载能力更强,界面黏结强度得到充分发挥,锚杆极限抗拔承载力更高。     

Uplift tests of jet mixing anchor pile

The jet mixing anchor pile is a new kind of supporting technology for foundation pit engineering in soft clay. The engineering features of jet mixing anchor pile as well as the difference between it and normal anchor bolt are introduced. The uplift tests of 4 jet mixing anchor piles are presented in detail to obtain the ultimate bearing capacity and load–deformation relationship of the piles. Load-transfer analysis, which is rarely applied in the analysis of uplift piles, is carried out on the piles with a hyperbolic calculation model. The load transfer method focuses on the interface between pile and soil, with which the non-linear behavior, the bearing capacity and the engineering features of the anchor piles can be fully studied. The calculated load–displacement curves of the piles have close agreement with that of the pullout tests, indicating that the proposed analytical solution is reasonable and feasible in predicting the bearing capacity of the piles. Thus, with this study, the supporting stiffness of the anchor pile can be predicted in the design stage of the foundation pit engineering, which is very important and meaningful in practical engineering. The decay curve of shear stress of soil surrounding the pile is derived with the load-transfer method, through which the minimum transverse space of each two piles can be decided against the pile group effect. Engineers can optimize the length and spacing of group piles through this.     

索连板球基础竖向抗拔承载特性及其影响因素

针对沙漠地区砂土地基的工程特性及现有输电塔基础存在的不足,研发出索连板球基础。将室内相似模型上拔试验与数值模拟计算相结合,对不同上拔荷载作用下的基础位移进行分析,并研究了埋深比、球径及柱径对基础极限抗拔承载力系数及土体表面主破裂面半径的影响及其规律。研究结果表明:数值模拟计算结果与模型试验结果吻合较好,与土体变形演化的三阶段相对应,荷载位移曲线呈三段式变化;埋深比对基础极限抗拔力影响最大,且它们之间呈正相关关系;极限抗拔承载力系数随埋深比增大呈先增大后减小的变化趋势,与球体直径呈负相关关系,与水泥土柱直径呈正相关关系;土体表面主破裂面半径与埋深比、球径及柱径均呈负相关关系。     

扩底桩的抗拔承载力试验及计算

通过对干旱地区黄土中扩底桩的抗拔试验 ,测试了扩底桩在上拔荷载、水平荷载作用下的上拔位移和水平位移以及位移与荷载的关系。研究了极限上拔承载力和抗拔桩的破坏机理。在相同条件下 ,增加扩大端的高度对提高桩的极限上拔承载力是有效的 ,破坏机理为土的减压软化和损伤软化的渐进性破坏。提出了极限上拔承载力的理论计算模式 ,并与实测资料进行了对比 ,理论计算结果与实测值是吻合的     

立柱隆起对深基坑钢支撑受力特性的影响分析

针对基坑支护设计和施工中立柱隆起问题考虑不合理、危害认识不足,通过分析立柱竖向位移下钢支撑受力特性的方法,研究立柱隆起对钢支撑承载力和拼接面受力特性的影响、初始安装偏心距对钢支撑承载力的影响。研究表明,钢支撑承载力随立柱竖向位移的增大而明显减小;设计轴力越大,允许的立柱竖向位移越小;拼接面位置宜偏离支撑中部,根据预估立柱竖向位移、选用的拼接面螺栓和设计轴力选定;支撑长度和螺栓选定后,存在一个特征值,立柱竖向位移小于特征值,拼接面可以随意布置;当钢支撑拼接受到制约时,拼接面位置的选择转换为螺栓的选用,即用更高强度的螺栓弥补已选定的不利拼接面位置。提出了考虑立柱竖向位移的钢支撑承载力计算方法,用于动态评判钢支撑施工过程中的安全状态和支护设计。     

加筋风砂土扩展基础的抗拔试验与位移控制计算

承受上拔荷载的扩展基础,可以用上拔位移或上拔荷载作为设计控制条件。在典型沙漠地区进行调研和现场采取土样,进行土工格栅与风砂土的摩擦特性试验,通过室内模型试验研究了上拔荷载作用下土工格栅加筋风砂土地基扩展基础的力学性能,包括荷载、位移、变形、破坏机理和承载能力的研究,提出了有效的土工格栅加筋形式:平铺一层和二层土工格栅。在上述研究基础上,对上拔位移机理进行了分析研究,提出了上拔位移计算模型和上拔位移控制的分析计算方法。