冻融循环对砂浆岩石锚杆锚固力影响的试验研究

 针对春季融雪期温度周期性变化导致砂浆岩石锚杆支护结构锚固性能劣化的现象,研究冻融循环对其锚固能力的影响。利用室内模型试验得到不同冻融循环周期下锚杆位移和锚固力的大小,以及锚杆应力、围岩应力、锚杆和砂浆交结面剪应力的变化,从锚杆荷载传递机制出发,研究冻融循环作用下锚杆的破坏模式和影响锚杆锚固性能的主要原因。研究结果表明：冻融循环使砂浆弹性模量和强度降低,加载端砂浆破坏提前,加快了荷载向锚杆深处的传递,锚杆深处应力及锚杆与砂浆交结面的剪应力增大。冻融循环作用下锚杆极限荷载降低,变形增大,且随着冻融周期的增加,荷载–位移曲线的拐点和钢筋滑移曲线的水平段出现提前,锚杆破坏时的极限荷载降低,变形增大。     

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。     

冻融循环对砂浆岩石锚杆锚固力影响的试验研究

针对春季融雪期温度周期性变化导致砂浆岩石锚杆支护结构锚固性能劣化的现象,研究冻融循环对其锚固能力的影响。利用室内模型试验得到不同冻融循环周期下锚杆位移和锚固力的大小,以及锚杆应力、围岩应力、锚杆和砂浆交结面剪应力的变化,从锚杆荷载传递机制出发,研究冻融循环作用下锚杆的破坏模式和影响锚杆锚固性能的主要原因。研究结果表明:冻融循环使砂浆弹性模量和强度降低,加载端砂浆破坏提前,加快了荷载向锚杆深处的传递,锚杆深处应力及锚杆与砂浆交结面的剪应力增大。冻融循环作用下锚杆极限荷载降低,变形增大,且随着冻融周期的增加,荷载–位移曲线的拐点和钢筋滑移曲线的水平段出现提前,锚杆破坏时的极限荷载降低,变形增大。     

非圆柱型锚杆及锚固机理探讨

基于实际基坑支护工程的总结,介绍了几种新型锚杆,并对其锚固机理及优越性进行了分析,这对岩土锚固工程实践有一定指导意义。     

预应力锚杆锚固段长度的研究

通过对锚杆承载机理的分析，根据预应力锚杆在同一拉拔力作用下锚固段的切向位移越小锚杆的承载性能越好这一特性，给出了杆体切向位移的计算方法。根据工程实际，利用预应力锚杆在拉拔过程中所测试到的切向位移，对杆体的锚固段长度进行了比较系统的分析，并由此得出了在180kN预应力值下锚杆的最佳锚固段长度。     

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。     

深埋隧洞板裂化围岩预应力锚杆锚固效应试验研究及机制分析

 采用高强石膏配制板裂化模型试样,选用铝棒制作预应力锚杆模型,通过一侧约束条件下的单轴压缩试验,研究板裂化模型试样的预应力锚杆锚固效应。试验结果表明：加锚试样的峰值强度、残余强度及弹性模量均有不同程度的提高,试样峰后侧向变形显著减小,且随着预应力值的增大效果更为显著;与无锚试件岩板压折、岩片弹射的失稳破坏现象相比,加锚试件保持了较好的完整性,局部发生岩板断裂、脱落现象;试样变形破坏过程中,锚杆轴向应力变化分为线性缓慢上升期、非线性增长期和急剧上升期3个阶段,锚杆轴向应力的变化规律反映了其自身工作机制及板裂化模型试样变形特征。分析锚固机制认为,预应力锚杆的施加不仅有效降低了预制裂隙尖端拉应力集中程度,体现出抑制裂隙扩展的止裂作用,而且将试样劈裂形成的岩板加固为整体,有效抑制了岩板向临空面的屈曲变形,进而提高了试样的临界失稳荷载值。最后,基于试验结果的认识,提出针对板裂化围岩的“及时支护、区域控制及重点加固”的锚喷支护控制策略。     

土层锚杆、土钉受力分析及土钉加固土体作用

随着工程建设的推动出现一些土钉支护设计软件，为设计者节省很多时间。但对于淤泥土层和二种土层CФ值相差较大时软件计算结果失真度较大。分析原因，认为主要是土钉、土锚的力学模型建立方面值得进一步研究。本文对土锚、土钉的力学模型在前人基础上提出初浅分析，同时对土钉加固土体作用也进行了探讨。     

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。     

预应力锚索在何群峡段危岩体整治工程中的应用

 详细介绍了预应力锚索在何群峡段危岩体整治工程中的施工情况,从锚索钻孔、制作安装、注浆、张拉以及预应力损失方面均做了阐述。     

深基坑工程中土层锚杆的设计应用

文中针对实际工程存在的问题,并结合论文调研,探讨解决土层锚杆在设计和施工中一些问题.     

预应力锚索在岩质高边坡支护中的应用

以某水电站右岸地下厂房进水口岩质高边坡为例,着重阐述了预应力锚索在岩质高边坡支护工程应用中的的设计、计算、施工工艺及技术要求。     

预应力锚索的三维数值模拟及其应用研究

预应力锚索加固作为岩土工程的一种主要技术已得到日益广泛的应用,但现有的数值模拟方法却不能很好地反映这一实际加同效果。根据预应力锚索中自由段和锚固段不同的作用机理,建立了一种新的能够施加预应力的三维数值模拟方法。具体说来就是,锚固段采用空间杆单元来模拟,而自由段则采用一种三维杆单元,即只允许轴向变形、具有一个白由度、2个结点的线单元,其特有的双线性刚度矩阵只能承受单向拉伸或者单向压缩,而不能承受弯矩;当该单元选择单向拉伸时,单元一旦受到压力,则刚度矩阵自动被删除,这个特征能够很好地模拟钢索类问题。在此基础上,分析研究了在预应力的作用下锚索和岩体的受力变形特征及其影响因素,揭示了预应力锚索锚同的效果与机理。最后,将其应用于工程实践中,验证了该方法的有效性。     

地下工程围岩破坏机理与防护

基于国内众多的对围岩稳定性的研究,简要概括介绍了地下工程围岩的分类、围岩的性质和围岩的破坏机理,以及所采取的防治支护措施。     

自由式锚索和全长粘结式锚索加固效果比较模型试验研究

通过进行洞室模型试验和岩体结构面抗剪强度模型试验,研究了工程中广泛采用的2种典型锚索——自由式锚索和全长粘结式锚索的不同加固效果。从洞室的开洞位移、破坏荷载、荷载位移曲线特征、洞周应变分布特征及洞室的宏观破坏过程等方面,比较和分析了2种锚索对洞室所产生的不同加固效应特征。通过对含有结构面和不含结构面锚固体试件进行抗剪强度试验,比较了2种锚索对岩体结构面的不同加固效果。给出了锚固体试件峰值抗剪强度比较结果和剪切过程中2种锚索的张力变化特征,即全长粘结式锚索的张力基本不变化,自由式锚索的张力随剪切位移的增加而增大。在综合比较2种锚索加固效果的基础上,对锚固工程设计提出了建议。     

新型锚碇结构的设计

在特大跨径桥梁方案的比选中悬索桥总是可以作为优选方案,而作为主要的承重构件锚碇结构在总造价中占有较大的比重。所以,对悬索桥锚碇的合理设计及施工方案的优化比选就显得尤为重要。本文对锚碇的设计采取了一种新型结构——岩锚+重力锚复合形式,并且以某悬索桥为工程实例,验证该锚碇设计方案在经济、结构、施工等方面的合理性和优越性。     

预应力锚索在高边坡病害治理工程中的应用

 主要介绍预应力锚索在抱龙岭试验区高边坡病害治理工程中的应用,并对锚索的一般施工技术和质量控制做了阐述。     

压力分散型抗浮锚杆技术及其工程应用

结合实际工程，对压力分散型抗浮锚杆试验、设计、施工及检测方面的技术难点进行了深入的探讨。压力分散型锚杆，特别是U型环绕承载体锚杆具有良好的耐久性，锚固效率高，有利于地下结构的应力与变形协调，减少工程造价，作为永久性抗浮锚杆具有明显的技术优势。压力分散型锚杆仅在设计荷载下各单元锚杆承担相同的荷载，压力分散型锚杆的张拉试验应采用等荷载同步张拉方法。