卸荷作用下预应力锚索锚固特性研究

在超前预应力锚固或边锚固边开挖工程中,卸荷作用影响已张拉锚索的预应力和锚固段剪应力分 布。通过卸荷条件下拉力、压力集中型锚索锚固特性试验,研究卸荷带锚索的荷载传递机制、锚索锚固段剪应力分 布规律和预应力发展规律。研究表明：卸荷作用对拉力集中型锚索索体表面剪应力的影响主要为内锚段起点 1/3 内锚段长度范围内的剪应力增大;对 2 种锚索注浆体表面剪应力的影响主要为剪应力分布曲线峰值增大。压力集 中型锚索注浆体剪应力的峰值增大比率较拉力集中型锚索的更大。卸荷作用导致了 2 种锚索注浆体剪应力集中 区发生塑性滑移破坏,因而 2 种锚索注浆体剪应力峰值点向内部小距离移动。卸荷作用导致了 2 种锚索预应力产 生台阶式的增大,压力集中型锚索预应力的增加比率比拉力集中型锚索预应力的大。研究结果为预应力锚索的优 化设计提供了一定的参考。     

预应力锚索孔内扩孔工艺的研究

预应力锚索技术是进行滑坡治理、边坡锚固等地质灾害治理中的常用技术,传统锚索内锚头自由地搁置在内锚固段孔内,在无预应力状态下进行内锚固段注浆;而自承载式预应力锚索在有预应力的状态下注浆,有利于充分发挥浆体材料及岩体的力学性能。对于中硬以下碎裂岩层,采取在锚固段进行扩孔,在扩孔段安装自承载式锚索承载体,承载体扩体后,利用孔壁的摩擦力和扩孔段端部的承载力进行初张拉锁定。因此,研究了一种适用于中硬以下岩层(抗压强度30 MPa)且适合使用空气潜孔锤钻进工艺的扩孔钻具和钻孔工艺,通过进行扩孔钻进室内试验,结果表明,该扩孔钻具和工艺能够实现在锚固段进行分段扩孔。     

巷道锚固体内离层对树脂锚杆承载特性影响分析

针对回采巷道锚固体内出现的离层现象,基于荷载传递规律、界面剪切滑移模型和锚固体离层面两侧轴力及剪应力布等研究成果,研究了锚固体上任意处发生离层前后不同锚固方式树脂锚杆的承载特性。结果表明：受锚固方式、锚杆预紧力和锚固体离层的影响,锚杆承载特性呈明显的不均匀分布特征。离层发生前,尽管端头锚固、加长锚固和全长锚固锚杆的界面剪应力和锚杆极限承载力峰值相同,但其界面剪应力和锚杆极限承载力分布形态各异。离层发生时,三种锚固方式锚杆不仅界面剪应力和锚杆极限承载力分布形态都发生了明显变化,而且其界面剪应力和锚杆极限承载力峰值也各不相同。全长预应力锚固锚杆承载特性要优于端头、加长锚固和全长锚固锚杆,对围岩变形和离层有更好的约束和抑制作用,在容易发生围岩离层的回采巷道应优先采用全长预应力锚固锚杆。     

自承载式预应力锚索现场试验研究

自承载式预应力锚索是一种不需要注浆即可进行张拉锁定的拉压复合型预应力锚索,适合于滑坡灾害应急抢险的快速锚固工程施工。本文结合现场试验数据,分析了自承载式预应力锚索的张拉力、锚索应力分布规律,并与普通拉力集中型锚索进行对比,阐明自承载式预应力锚索不仅有不注浆即可张拉发挥快速锚固作用的特点,同时自承载式预应力锚索锚固段的应力分布均匀,能充分发挥锚固段全长的锚固作用。     

预应力锚索锚固段钢绞线应力分布研究

使用磁通量传感器对拉力集中型预应力锚索锚固段钢绞线应力分布进行研究,分析了预应力锚索锚固段钢绞线应力传递和分布的规律;结合长期监测,分析了锚固段钢绞线应力损失情况以及张拉锁定前后锚固段钢绞线应力分布调整的规律。研究应用表明,磁通量传感器技术可作为锚索基本试验等各种试验中钢绞线应力分布检测的一种有效的方法。     

快速拉格朗日法在预应力锚索锚固机理方面的研究

基于FLAC_3D,就内锚固段的长度、初锚力值的大小、以及外锚头混凝垫墩尺寸等对锚固性能的影响作了深入分析,力求获得影响预应力锚索锚固效应主要因素、内锚固段锚索轴力或应力分布规律、内锚固段锚索与胶结剂交界处剪切应力的分布规律以及在锚索附近岩体的应力分布规律等,为预应力锚索锚固设计提供一定的理论依据。     

深基坑桩锚支护结构锚索检测及监测分析

为了解深基坑桩锚支护结构锚索的工作性能,对某深基坑桩锚支护结构中土层预应力锚索进行了抗拔检测与张拉轴力监测.检测与监测成果的分析表明,将锚固体与土体之间的极限摩阻力视为定值并假定其沿锚固体侧面均布计算抗拔承载力是不合理的;开挖过程中的轴力变化可分为预应力损失阶段、轴力变化阶段和稳定阶段.在损失阶段,二次张拉锁定后的锚索预应力损失在10%以内.在变化阶段,轴力可能减少,也可能增大,曲线呈波动形状.基坑变形稳定后,轴力也将稳定.稳定后的轴力与初始锁定值比较,初始值较大的锚索轴力变化较小,初始值较小的锚索轴力变化较大.     

锚索支护传力机制与应力分布的数值模拟

采用FLAC^3D对锚索预应力在巷道围岩中形成的应力场－锚索预应力场分布特征进行了数值模拟.结果表明：在一定预应力条件下,单根锚索在其周围形成了类似“心”形的压应力分布区域,压应力在锚索尾部附近最大,锚固起始处附近次之,锚索自由段中部较小.锚索锚固段附近出现了拉应力区,但拉应力值很小;多根锚索形成的压应力区相互叠加,并连成一体,形成类似“鼓”形的整体支护结构,锚索预应力及主动支护作用扩散到大部分锚固区域.锚索预应力场分布形态与锚索长度、间距、排距、安装角度、预应力的大小及组合构件有关.     

影响及提高压力分散型土层锚索锚固力的因素

压力分散型锚索其锚固力主要由各单元锚固段中下部锚固体侧向摩阻力提供,因此,各单元中下部锚固体本身的质量将直接影响锚索的锚固力及使用过程中预应力的松弛,结合工程实例,提出多种技术防范措施.     

预应力锚索有关问题的分析研究

在预应力锚索支护工程实践及预应力锚索试验的基础上,就锚索锚固力影响因素、锚固力及锚固段长度确定、锚索防腐等问题进行了分析研究,提出了自己的认识和理解,并对新型自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索进行了介绍.     

矿用预应力钢棒力学性能试验研究

预应力钢棒具有预紧力等级高、延伸率高、受力状态好等优点,越来越广泛地应用于煤矿巷道支护工程中。为了进一步探究矿用预应力钢棒材料力学性能,在实验室进行了矿用预应力钢棒拉伸试验、金相组织分析、冲击韧性测试、预应力损失试验、偏载试验、安装推进阻力试验及配套锁具性能试验。结果表明:直径20 mm矿用预应力钢棒拉伸时极限承载能力为422 kN,与直径20 mm、牌号HRB335锚杆杆体相比,增幅达176%,断后伸长率平均为13.3%,为锚索断后伸长率的2.4倍,断后呈杯锥状断口;钢棒拉断前后冲击吸收功分别为46.0 J和23.3 J,材料组织结构为回火索氏体,晶粒度为9.5和8.5,属于超细晶粒度;受力长度为1 230 mm和1 500 mm时,预应力损失为38.37%,和36.74%,随着载荷的加大,预紧力损失率减小;受力长度的增加,钢棒预紧力损失率减小;偏载角度为5°、10°、15°、20°及25°时,极限承载能力降幅分别为18. 3%、22. 5%、26. 4%、26. 9%及27. 5%;采用28 mm钻孔时,直径18 mm和直径20 mm钢棒平均最大推进阻力分别为179 N和453 N,两者相差274 N,但两者推进均比较容易;预应力钢棒锚具平均承载能力为398.2 kN,锚环与夹片的洛氏硬度分别为27.78和58.39,能够满足国标和钢棒材料力学性能要求。     

Test analysis of stress characteristics on reinforcing rock slope with group anchorage cable

To research the reinforcement effect of a rock slope with group anchorage cables and the stress characteristics of pre-stressed anchorage cables in the fractured surface, the rock slope calculated model of a wedge block within the double-slide face was established by using the finite difference software according to the actual slope project combined with indoor model test. The pre-stress loss rule of the anchorage cable and the distribution of axial force and the force-transferring mechanism of the anchorage cable were analyzed during simulation. Also, based on the displacement contour and the safety factor of the calculated results, the quantitative analysis for the reinforcement effect of the rock slope with group pre-stressed anchorage cable was discovered. The results computed by the software conform with the data in the experiment, which can prove the effectiveness and correctness of parameter selection and model building.     

浅析大吨位、超长孔深锚索钻孔孔斜控制

在大吨位、超长孔深锚索支护施工中,钻孔孔斜控制对预应力锚索锚固效果有着较大的影响,在分析了造孔孔斜成因的基础上提出了大孔深锚索钻孔孔斜的预防和控制处理措施。     

静载荷试验在金塘大桥基桩中的应用

通过垂直静载荷试验可以得出Q-S结果汇总曲线、垂直抗压极限承载力、轴向反力系数、桩身轴力、桩端阻力和桩侧摩阻力以及桩端闭塞效应系数,为桩基施工设备的选择和施工工艺的改进提供重要依据.     

基于双曲线型Mohr强度准则下锚索极限抗拔力研究

基于双曲线型Mohr强度准则和极限平衡原理,研究了预应力锚索的极限抗拔力。锚索的极限抗拔力受到岩土体的种类、破裂面的形状、灌浆压力和围岩压力等影响,研究结果表明:随着灌浆压力的增加,极限抗拔力也相应增加。其结果可以为锚索的工程应用提供理论依据。     

新型锚索锚具静载拉拔实验分析

为了提高锚索的承载能力和使用寿命,设计了新型球面锚索锚具,通过锚索静载拉拔实验,模拟锚索在应用中可能出现的各种情况,调节锚索中心线与锚固面的角度,加载直到破坏。通过新型球面锚索锚具与普通锚索锚具的实验数据分析,验证球面锚索锚具有更好的承载能力和减弱剪切应力的能力,从而为新型锚索锚具的应用提供了理论依据。     

中空高强度锚注锚索在金川矿区中的研究与应用

金川矿区具有大量的不良岩层,岩体结构面十分发育,岩体整体强度低,地应力大。巷道掘进后围岩变形量大,变形速率快,支护体破坏严重。采用中空锚注锚索进行巷道支护,其支护系统刚度大,锚索的载荷传递特性好,同时利用锚注一体工艺,实现全长锚固,提高了索体的单根承载能力,具有很高的抗剪能力。在金川矿区高地压、破碎围岩巷道中的研究使用,有效控制了巷道的变形破坏,延长了巷道的使用寿命,巷道支护成本显著降低。     

中空高强度锚注锚索在金川矿区中的应用与研究

金川矿区具有大量的不良岩层,岩体结构面十分发育,岩体整体强度低,地应力大.巷道掘进后围岩变形量大,变形速率快,支护体破坏严重。采用中空锚注锚索进行巷道支护,其支护系统刚度大,锚索的载荷传递特性好,同时利用锚注一体工艺,实现全长锚固,提高了索体的单根承载能力,具有很高的抗剪能力.在金川矿区高地压、破碎围岩巷道中的研究使用,有效控制了巷道的变形破坏,延长了巷道的使用寿命,巷道支护成本显著降低。