地锚工程中粘结型锚头锚固特性的探讨

粘结型内锚头抗拔力的计算是地锚工程设计中的一个关键问题。本文对现有设计计算方法进行了综合分析,并且运用文献[7]所提出的考虑锚杆、浆体和围岩共同变形的计算模型和计算程序,对地锚设计中浆体切向刚度系数的取值及岩土体变形模量对锚固段内力分布的影响等问题进行了探讨。     

按共同变形原理计算地锚粘结型错头内力分布

本文对地锚粘结型内锚头承受拉拔力引起的围岩变形进行了分析,给出了考虑锚杆、浆体和围岩间相互作用的锚头内力分布和传递规律的积分方程表达及其数值解,为正确地分析地锚在岩土体中的锚固特性,发展锚固工程的设计方法提供了工具。     

边坡工程中锚杆抗拔计算过程简化的研究

为节省边坡工程设计计算工作量,针对锚孔直径为90～150mm、锚筋直径为18～32mm、砂浆厚度为15～40mm、锚筋根数为1～3根的常规情况确定了可不做锚筋抗拔计算和可不做锚固体抗拔计算的锚杆范围。研究表明：当岩土层与砂浆极限粘结强度标准值小于460.8kPa时,锚杆设计可不做锚筋抗拔计算;当岩土层与砂浆极限粘结强度标准值大于1599.6kPa时,锚杆设计可不做锚固体抗拔计算。当岩土层与砂浆极限粘结强度标准值按相关规范取经验值时,锚固在土层与极软岩中的锚杆设计可不做锚筋抗拔计算,锚固在坚硬岩中的锚杆设计可不做锚固体抗拔计算。     

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。     

预制内锚头新型锚索锚固性能研究及工程应用

为了探究高路堤、深路堑边坡锚固系统耐久性以及锚固效果,研制一种预制内锚头新型锚索,从其结构设计、锚固机制及结构特点入手,分析其受力模式与计算方法,并通过室内足尺模型试验,对比分析传统压力集中型锚索和新型锚索锚固效果,试验结果表明:(1)一个预制锚头可承载1860级4f15.2 mm钢绞线的锚固力,而一个传统的压力型锚头承载体只能提供1860级2Φ15.2 mm钢绞线所承受的锚固力;(2)预制内锚索头新型锚索延缓塑性变形发生突变的荷载是传统压力集中型锚索的1.6倍;(3)预制内锚头新型锚索锚头注浆体压应变分布范围约是传统拉力集中型锚索的0.5倍;(4)传统压力集中型锚索承压板前为最大压应变区,最大压应变为1 219.7με,而新型锚索预制内锚头尾部为最大压应变区,最大压应变为309.5με;(5)通过工程实例验证,预制内锚头新型锚索锚固力最大提高54.07%,明显提高了锚索的锚固力。试验结果对正确分析预制内锚头新型锚索加固作用机制和工程设计应用具有一定的参考价值。     

锚碇板在高填方边坡有限空间支护的应用研究

总结了锚碇板容许抗拔力的计算方法,通过数值分析方法研究了锚碇板的尺寸和埋置深度对锚固力的影响,利用理论计算与数值分析相结合的方法完成了某高填方边坡支护设计,为类似边坡支护工程设计提供了借鉴意义。     

全长黏结锚杆底部锚头作用效果的试验和计算模型

 在岩石基础全长黏结锚杆的底部安装锚头,可以起到减少锚固长度、增强锚固系统上拔承载能力的效果。为定量评价锚头对锚杆抗拔能力的提高效果,设计2组不同长度的锚杆,其中一组在底部安装锚头,对比分析增加底部锚头后锚杆轴力沿深度变化曲线。研究锚头安装位置与锚固长度、锚杆直径、锚杆–砂浆界面剪切刚度之间的关系。试验结果表明：对全长黏结锚杆,由于荷载自上而下传递,当锚固长度较短时,底部锚头在较小荷载作用下就发挥作用。根据含有底部锚头锚杆的轴力曲线特征,提出锚头的作用等效于锚固长度增加的假定,并建立含有锚头作用效果的计算模型。与实测数据相比较,该模型可以很好地定量预测锚头的作用效果。     

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。     

新型钉式双锚头压环锚杆锚固机理及工程应用

提出一种新型钉式双锚头压环锚杆，此种锚杆通过双锚头来提高锚固力，即：第一锚头起导向作用，第二锚头与围岩作用，提高锚杆的锚固力，在软岩中第一锚头有直接锚固作用。通过调整压环与锚头之间的距离来确定锚杆的锚固长度。还介绍了此种锚杆的技术参数，并与砂浆锚杆与管缝锚杆进行试验对比，发现钉式双锚头压环锚杆具有锚固力大，后期锚固可靠。锚杆受力后移出量小，能有效地加固围岩，阻止围岩变形，且安装打设迅速，并可立即承载，锚杆各部位结构设计合理，功能齐全，适应性强等特点。通过在大雁局三矿现场应用表明，其现场应用效果较好。     

岩土锚固的现状与发展

综合论述了地锚荷载传递机理以及岩土锚固作用机理,通过对锚杆结构型式、锚固机具、锚固材料、土钉墙、软土锚固等几方面的描述,介绍了岩土锚固技术的应用现状,并指出了研究中存在的问题及研究发展方向.     

预应力锚索围护桩支护方案可行性有限元分析

在岩土及地下结构工程中 ,预应力锚索、围护桩等地下结构在一定的受力条件下既可能与其相互接触的土体产生开裂又可能产生错动滑移现象。为了较真实地反映接触面间的这种受力特性 ,通过引入一种可以模拟开裂和错动滑移现象的接触面单元 ,对预应力锚索和围护桩与土体间的相互作用进行模拟 ,提出了预应力锚索施工过程的简化模拟方法 ,并运用同济曙光岩土及地下工程设计与分析软件对某基坑预应力锚索围护桩支护方案进行了基坑动态施工全过程模拟 ,计算得到了该基坑施工过程地表位移、临近建筑物基底沉降、围护桩位移、受力和预应力锚索轴力 ,并据此计算结果分析了该支护方案的可行性     

试论岩土锚固工程的失效因子

本文通过对4个失败的岩土锚固工程案例的分析,总结勘察、设计、施工、运管等阶段岩土锚固工程常见的13种失效因子,提出为避免事故的产生,岩土锚固工程界应该从三方面加强工作。     

预应力锚杆网格梁联合加固既有挡墙的设计与施工

预应力锚杆与混凝土网格梁的联合加固能够充分发挥锚杆和网格梁的支护作用,广泛应用于加固工程中。依据锚杆和网格梁各自的特点,说明了预应力锚杆网格梁联合支护结构的挡墙加固机制,介绍了框架梁的内力计算方法和锚索的主要参数设计。通过加固实践详细介绍了预应力锚杆网格梁在既有挡土墙加固中设计施工工艺及其施工流程,并取得了良好的工程效果。     

土层扩大头锚杆设计理论研究

基于地层扩大锚杆的原位实测资料,作者研究分析了土层扩大锚杆的设计理论,包括其抗拔力、抗拔力与变位关系等问题,提出了土层扩大锚杆抗拔力计算公式以及抗拔力-变位计算方法。通过实例分析比较,验证了本方法的正确性。     

黄土边坡框架预应力锚杆支挡结构的理论分析与工程实践

黄土边坡支挡结构的分析与设计是工程设计的一大难题。作为一种新型支挡结构,框架预应力锚杆支挡结构还没有一种系统的计算方法。文中合理选取了框架预应力锚杆支挡结构的土压力计算模型和框架、锚杆的计算模型,并提出采用力法求解框架和锚杆的内力。另外,推导了结构的基础埋深和稳定性极限平衡分析的计算公式,为框架预应力锚杆支挡结构的设计提供了理论依据。用本文方法设计的多个高边坡经使用证明安全可靠,并具有良好的经济效益。本文提供的方法为黄土边坡支挡结构设计提供了一种新的途径。     

拉力型和压力型预应力锚索受力分析及工程应用

根据拉力型、压力型预应力锚索结构特征，本文将拉力型预应力锚索抽象为在假想滑动面处受一个集中力P，将压力型预应力锚索抽象为在锚索孔底处受一个集中力P。工程中一般假想滑动面或锚索孔底距岩土体表面较远。基于以上假定和工程条件把预应力锚索归结到空间体内一点受集中力Kelvin问题。文中引用Kelvin应力解求得了拉力型预应力锚索钢绞线侧壁、锚索孔壁剪应力τ沿轴向分布，求得了压力型预应力锚索孔壁剪应力汲正应力σ沿轴向分布。 根据本文结果：建议岩体中拉力型预应力锚索设计时应以钢绞线与注浆体之间粘结强度作为设计依据。建议岩体中压力型预应力锚索在受力端增加一段钢管改进成压力局部分散型预应力锚索。建议土体中压力型预应力锚索采取孔底扩孔改进成扩大头式压力型预应力锚索。     

预应力锚索桩计算理论的研究现状和对其力学模型的探讨

尽管锚索桩在我国的边、滑坡治理工程中应用得非常多,但其设计计算理论却并不完善,远滞后于工程实践。现有的锚索桩计算模型只是在普通抗滑桩计算模型的基础上作简单修改后得到的,仅仅增加了锚索对桩的约束条件,这样虽能反映锚索桩是一种受约束的桩,却不能反映锚索桩主动式受力的特点。该文通过对桩锚协调变形机理的分析,探讨了一个合理、真实、完整的预应力锚索桩计算模型的三个重要环节,并建立了更加合理的桩锚协调变形方程。     

体外预应力锚具弹塑性有限元分析

预应力方法广泛地应用于工程结构中 ,其中锚具起着重要作用。预应力的效果取决于锚具所能承受的荷载。然而 ,锚具内部的力学性能并不能通过实验来分析。本文采用有限元方法给出了单孔锚具的弹塑性分析结果 ,分析了摩擦系数对锚具性能的影响。计算结果表明 :在可测试的区域内 ,计算数值与实验结果一致。