软土地层基坑施工过程土锚索受力状态原位试验研究

针对软土地层深基坑施工扰动引发锚索支护系统预应力损失及其支护效果风险演化等不确定性问题,结合温州机场大型深基坑工程,进行基坑开挖全过程土锚索预应力分布特性及其演化的原位试验。通过实时数据,系统研究基坑开挖过程锚固力变化特性、施工方式和参数对锚固力的影响规律、锚索几何参数对自身受力和作用效果的影响。结果表明,近距离土体开挖卸载对锚索体系的实时锚固力产生较大幅度的突变性影响;随基坑开挖过程,各试样锚固力呈缓慢增大趋势;锚固力的损失与增大,取决于锚索结构的几何参数,当锚索长度大于等于3倍基坑深度时,锚固力损失趋于零并呈现逐渐增加趋势。该结果对软土基坑锚索支护设计具有借鉴意义。     

预应力锚索张拉方式对预应力损失影响探究

预应力锚索结构的预应力损失问题已成为锚固工程界广泛关注的课题,为了研究张拉方式对岩土锚索结构预应力损失的影响,在总结影响预应力损失因素、机理的基础上,通过预应力锚索现场张拉试验,对比分析了预应力锚索在多循环加卸载和单循环加卸载两种加卸载方式下的荷载-位移曲线,得出了两种张拉方式下锚固段岩土体产生的弹性位移和塑性位移。基于塑性位移量计算出了相应的预应力损失值,在此基础上,评价了张拉方式对预应力锚索结构预应力损失的影响。研究表明:两种加卸载方式产生的平均弹性位移量基本一致,但多循环试验产生的塑性位移比单循环试验产生的塑性位移大9.1 mm,占单循环加卸载试验平均塑性位移量的36.1%,说明经过多循环张拉,锚索锚固段岩土体中存在的大量节理、裂隙,在反复循环荷载作用下在短时间被不断压密,起到加速蠕变作用,提前消除了11.3%的由于锚固段岩土体蠕变造成的预应力损失。建议对于地质情况较复杂、节理较发育的工程,在锚索张拉锁定时尽量采用多循环张拉方式,将有助于减小预应力损失,获得更好的长期锚固效果,降低预应力锚索工程安全风险,提高锚索工程的技术经济和社会效益。     

路堑边坡桩锚支护施工过程数值分析

对长沙市某桩锚支护路堑边坡的施工过程进行数值模拟，分析研究边坡开挖对周围土体变形、支护结构变形及受力的影响。结果表明:桩顶的位移先向边坡土体变形，再向坡前临空面变形；边坡开挖后坡顶的小土坡在其坡面中点高度处产生的y向位移最大；边坡开挖对坡顶的6层建筑物无太大影响；边坡土体开挖后在开挖面的中部和边缘处会出现较大的地表隆起；开挖面以上桩后各点的土压力随着开挖高度的增加出现先增大后减小的现象；第1～3排预应力锚索自由段的轴力是随开挖高度增加先减小后增大，而第4～6排预应力锚索自由段的轴力仅有增长的趋势，最终锚索的最大轴力均小于初始预应力值。     

锚索高边坡防护结构有限元分析

利用平面应变理论和ANSYS有限元分析软件,对加锚索高边坡防护结构开挖和支护进行动态数值模拟,分别进行了建模与网格划分、加栽与重力场情况下求解、边坡开挖与支护（包括喷射砼、锚杆、钢筋网和预应力锚索）求解和路基开挖与挡土墙支护求解分析。计算分析结果表明,由于支护系统的作用,坡顶位移呈收敛趋势,有效支护结构在控制边坡变形方面作用显著;边坡开挖后,会出现一些剪应力集中的现象,但对整个边坡的稳定性影响不大;预应力锚索的轴力由于挡土墙的作用出现了小部分预应力损失。     

预应力锚索锚固效应动态模型试验

为了解既有列车振动荷载对锚索预应力损失、地表沉降及桩体水平位移的影响,以京石高铁石家庄六线隧道明挖深大基坑桩、锚围护结构为工程背景,根据相似关系,试验确定了土体-桩锚系统模型试验材料;针对列车振动荷载特点,开展了基坑开挖完成后连续振动162 d（相似关系）的模型试验,分析了振动频率分别为8.282,13.801,20.704 Hz时锚索预应力的损失规律、地表沉降、桩体水平位移以及锚索预应力随锚固深度变化的特点。试验结果表明：随着振动频率（列车行车速度）的增加,锚索预应力损失率、最终地表沉降值和桩体水平位移均大幅增加; 8.282 Hz频率（行车速度120 km·h^-1） 下振动28 d,锚索预应力平均损失率为2%;13.801 Hz频率 （行车速度200 km·h^-1） 下振动53 d,锚索预应力平均损失率为8%;20.704 Hz频率（行车速度300 km·h^-1）下振动53 d,锚索预应力平均损失率高达23%;锚固段锚索应力沿锚索锚固深度呈喇叭状开口递减趋势,接近锚固段底部时,其应力几乎为0。通过动态模型试验,掌握了列车振动荷载作用下锚索预应力随时间的损失规律,对临近铁路深大基坑锚索设计与施工具有理论指导意义。     

软土地区堤岸复合地基处理对土压力的影响分析

以实际工程为依托,采用有限元数值分析方法,对桩锚支护结构后侧土体局部地基处理后的土压力分布特征进行反演分析,研究地表荷载、航道开挖深度、软土地基置换率、地基处理宽度、深度对支护结构后侧土压力分布特征的影响。结果表明,通过对堤岸侧土体进行地基处理,不仅改变了原有地层土压力的分布特征,而且可有效减小地基处理范围内的土压力值。所得结论对软土堤岸工程的支护设计具有重要的参考价值。     

预应力锚索框架梁在某多级边坡治理工程中的数值模拟

以贵州某高速公路多级边坡为例,采用FLAC3D软件构建三维计算模型,分析预应力锚索框架梁对多级边坡的支护效果及开挖对框架梁的受力影响。研究结果表明:当采用预应力锚索框架梁+抗滑桩对边坡进行防护后,边坡变形得到有效控制;坡面框架梁所承担的荷载随坡体开挖逐渐增加;第二级坡面框架梁较第三级、第四级坡面框架梁所受荷载大;边坡水平位移最大值出现在边坡的中下部,在开挖过程中应防范该处发生"鼓胀"破坏。     

桩锚加固边坡的作用机理和稳定性分析研究

由某高速公路现场钻孔资料和地质调查分析得知,路基开挖后该边坡处于临滑状态。应用极限平衡原理,通过反演分析,求得滑动面的粘聚力c和内摩擦角φ。由锚索提供的水平抗力对自由段求极值确定锚索最优安装角。运用有限元法对纯桩和桩锚复合加固方案进行对比,计算出边坡上部经加固后向下传递的荷载。结果表明,桩锚方案加固效果显著。边坡锚索的预应力损失监测分析表明,锚索在锁定后470 d内的预应力损失为7.8%~12.9%,满足工程安全要求。工后2 a的运营阶段边坡处于稳定状态。     

对荷载分散型锚索差异荷载补偿的实践与分析

荷载分散型锚索的张拉施工工序中，往往由于补偿荷载计算不准确或张拉过程操作不当，使得锚固工程不能达到预期的效果。本文针对几种常见的荷载分散型锚索的结构形式，结合工程实践，将荷载分散型锚索差异荷载的补偿进行了归纳总结。     

浅谈塑料排水板堆载预压法处理深厚软土路基

首先,介绍了塑料排水板堆载预压法处理深厚软土路基的设计。接着,阐述了堆载预压法的要素和原理,以及竖向排水体的设计要点;并通过工程实例,论述了塑料排水板和预压荷载的设计及地基固结度计算。计算结果表明:塑料排水板堆载预压法处理深厚软土路基具有良好的效果,而涂抹和井阻作用对土体固结的影响比较显著。     

破碎岩质边坡中群锚效应试验研究

针对破碎岩质边坡中群锚效应的复杂性,通过物理模型试验,对不同锚固体系下的群锚张拉相互影响、锚索预应力的损失过程、以及锚索张拉过程中和张拉后坡体内部的附加应力分布等进行了研究,得出了锚索预应力变化规律以及坡体内部的反应。     

基于预应力度法的体外预应力加固桥梁配筋设计

体外预应力桥梁结构相对于传统的体内布筋预应力桥梁结构具有截面尺寸小、自重轻、预应力筋替换及维护管理方便、预应力损失小、施工工期短等优点,因此,体外预应力技术应用广泛,既可用于新建结构,也可用于原有结构的重建、加固及维修。实践证明,预应力度法是进行体外索配筋计算比较方便的方法。     

让压预应力锚索在软岩隧道大变形控制中的作用机制研究

为解决高地压、高流变条件下软岩隧道围岩及支护结构大变形控制难题，通过理论和数值分析，研究让压预应力锚索在隧道大变形控制中的作用机制。研究内容包括2个方面，一是研究新型让压锚垫板在低预紧力及低围压下的力学性能，满足支护结构先柔让压的要求； 二是让压结束后，预应力锚索在高预紧力条件下改善支护结构受力性能，实现后刚强支的作用。结果表明： 1）预应力锚索通过施加预紧力，增大洞壁径向阻力，提高围岩稳定性； 2）预应力锚索在让压结束后对支护结构的主要作用是减跨，由此提高支护结构刚度和承载能力； 3）围岩、支护结构和让压预应力锚索变形协调，力学上相互耦合，构成“先柔后刚”的支护体系。     

压力型锚索锚固段剪应力数学解

针对压力型锚索,考虑钻孔注浆的挤压效应和锚索锚固段与岩土体接触面的黏聚力对锚固段的剪应力和轴力的影响,引入强度折减系数,对接触面黏聚力和摩擦角进行强度折减;通过理论分析及数学推导,得到压力型锚索锚固段的剪应力和轴力分布的数学表达式,并与学者尤春安提出的公式进行对比分析。结果表明:引入强度折减系数以后,所得到的剪应力值较大,轴力值较小,预应力损失值增快。因此,在实际设计中要合理地考虑锚固段的长度,使剪应力、轴力的存在长度能够完全在锚固段以内。     

土钉墙与桩锚组合支护结构在深基坑工程中的应用

基于FLAC3D软件,对北京某深基坑土钉墙与桩锚组合支护结构进行数值模拟分析,并与实测值进行对比。研究结果表明:上部土钉墙支护结构,最后一排土钉最大拉力位置在中后部,不同于单一的土钉墙支护最后一排土钉的受力情况,在设计时应适当加长最后一排土钉的长度;锚索对桩顶位移的限制作用比较明显,锚索的受力值小于设计值,在设计时可以考虑适当减小锚索的长度。     

泥质粉砂岩地层基坑桩锚支护数值模拟分析

针对特定的泥质粉砂岩地层,以某地下二层双岛四线换乘地铁车站为依托,运用midas GTS软件对支护体系进行模拟分析,并将模拟结果与实测结果进行对比。结果表明:基坑开挖后,表层土体以拉应力为主,深层岩土体以压应力为主,在坑脚位置出现应力集中现象,其应力是周围岩土体应力的3倍;围护桩+预应力锚索复合式支护体系中,变形最大的位置是围护结构顶部,与实测结果吻合度较高,第二层锚索比第一层锚索锚固效果好,实测锚索受力与模拟锚索受力一致。模拟结果显示,围护桩自身内力较小,因此,在复合式支护体系中,围护桩骨架作用较为明显,受力机理主要通过锚索拉力提供力矩保持边坡稳定。     

不同锚具锚固效果及最佳限位距离研究

为解决公路隧道中采用预应力锚索支护时如何选择合适锚具及其最佳限位距离的问题,选用A、B、C 3类常见矿用锚具,通过理论分析、室内试验以及现场试验的方法,探究3类锚具锚固效果及与之对应的最佳限位距离。结果表明： 1）预应力损失与限位距离存在慢速下降、快速下降和稳定损失3个阶段,拐点x2为锚具的理论最佳限位距离; 2）根据锚具结构、相同限位距离下预应力损失情况和锚具张拉前后的回缩长度综合得出,在相同的条件下,B型锚具的锚固效果优于A型和C型; 3）锚具的实际最佳限位距离应低于理论最佳限位距离和锚索张拉前夹片平均外露长度,则对于最佳限位距离A型锚具为12.0 mm,B型锚具为10.0 mm,C型锚具为13.0 mm。     

路堑边坡预应力锚索工后状态的检测及分析

通过京港澳高速公路（粤境南段）的11处边坡中选取了72根锚索进行预应力检测，介绍了锚索预应力的检测方法，并对锚索预应力的检测结果进行了分析评价，肯定了该检测方法的可靠性，同时为评价坡体的治理效果提供了依据。