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。     

预应力锚索加固边坡的性能研究

通过预应力锚索加固边坡的性能研究进行了相似材料模型试验与有限元数值计算.根据不同加固试件的试验结果,研究了预应力锚索的受荷变形规律,其失效后边坡的承载能力变化以及框架梁的作用.归纳得出了可供岩体边坡工程参考的相关结论.     

镇胜高速公路小寨特大桥边坡锚索预应力监测

为保证镇胜高速公路小寨特大桥5号、6号墩施工及运营中的安全,边坡工程中设置了大量预应力锚索,部分锚索上安装有锚索测力计。文中研究了锚索测力计安装技术要求,对锚固预应力变化特征、趋势及群锚效应等进行了综合分析,评价认为边坡稳定,锚索加固是成功的。     

边坡预应力锚固参数的优化设计方法

在岩土边坡工程中,通常采用预应力锚索(杆)加固不稳定边坡以改善其稳定性。然而,在工程实践中,为了确保工程的安全度,对边坡预应力锚固的设计大多过于保守,造成了极大的投资浪费,预应力锚固作用机理及设计理论方法还有待于深入研究。根据对岩体强度、工程安全等级和结构面特征等影响边坡预应力锚固参数的因素分析,分别讨论了锚固角、内锚固长度、锚索布置形式及锚孔间距的优化设计方法,并结合工程实例分析了该优化设计方法的合理性。     

裂隙膨润土边坡稳定性及锚固特性研究

基于极限分析上限定理,对含裂隙膨润土边坡的稳定性及其预应力锚索加固措施开展研究,结合平动机构和旋转机构,提出一种平动-旋转组合机构评估含裂隙膨润土边坡的稳定性;并基于空间离散技术建立含裂隙膨润土边坡半解析分析方法,研究裂隙特征和吸力效应对其稳定性的影响机制,探究预应力锚索的加固效应及锚索最优化布设方案。结果表明:膨润土边坡稳定性及锚索锚固效应均与裂隙特征密切相关,裂隙高度对边坡稳定性的影响存在临界值,超过该临界值边坡稳定性将显著降低,锚索最优倾角随锚头埋设高度和内摩擦角的增大而减小。     

压力分散型预应力锚索对边坡危岩体的加固效应分析

以宜(宾)-水(富)路K120 125剖面所在地段的边坡危岩体为研究对象,建立了压力分散型锚索三维非线性有限元计算模型,通过对加固前后危岩体的应力、位移及安全系数进行对比,揭示了坡面结构体-预应力锚索-岩质边坡相互作用效应,为类似边坡岩体工程危岩段预应力锚索布置提供了科学依据和指导意义。     

岩体锚固敏感性分析

从锚杆长度，锚杆间距，锚杆预应力、岩体Ｅ、ｃ、ψ等六个因素出发，运用平面应变二维有限元方法对锚杆菌固岩体效果进行了敏感性分析，通过锚固岩体的变形及大小主应力的变化趋势体现锚固参数敏感性，研究成果对于岩体边坡及地基有效锚固均有指导借鉴作用。     

岩体边坡锚固效果分析

通过对边坡加锚前后及不同坡比岩体的变形及应力状态有限元分析，提出了边坡岩体锚固效果体现在提高抗滑力和改善岩体结构方面，并守量地指出了抗滑力的提高值，研究成果对于岩体边坡有效锚固有指导借鉴的作用。     

压力型预应力锚索受力特性数值分析

当前大吨位锚固工程广泛采用压力型预应力锚索,其优良的受力特性可保证工程稳定性,但压力型预应力锚索受众多因素影响,设计计算理论尚不完善。根据山西吉河高速公路某边坡锚索框架梁支护工程,通过现场拉拔试验得出压力型锚索锚固体应力分布及破坏形式,由此推算出围岩与锚固体接触面力学参数,并在此基础上采用有限差分软件建立了压力型预应力锚索三维数值计算模型,分析了围岩和锚固体模量、孔径以及接触面刚度等主要因素对压力型预应力锚索受力特性的影响。结果表明:压力型锚索中锚固体混凝土的抗压强度可以得到充分发挥;锚固体与围岩接触面上的剪应力呈抛物线型分布,峰值位于距离承载板约40 cm处;随着锚固体和围岩刚度、锚孔直径及接触面剪切刚度的增大,接触面相对位移将得到控制;由钢绞线松弛造成的锚索预应力损失值会随之降低,支护效果得到有效提升。     

锚杆抗滑桩体系的群桩、群锚效应研究现状分析

对锚杆抗滑桩系统的群桩效应、群锚效应的研究现状进行了分析。虽然锚杆抗滑桩体系和预应力锚索抗滑桩体系近年来在工程中大量应用,但其设计计算理论研究远远滞后于工程应用。将桩-锚作为一个系统来研究抗滑桩的群桩效应和锚杆或预应力锚索群锚效应的论文至今很少见到,国外对于群桩效应的研究主要集中在圆形截面桩上,对于矩形截面桩的研究成果则不多见。对于群锚效应问题,也存在理论远远落后于工程实践的情况,为了避免群锚效应的发生,只能给出一些建议性的措施,因此,加强对锚索抗滑桩系统的群桩效应、群锚效应的研究,不仅是十分必要的,也具有重要的理论意义和应用价值。     

岩质边坡锚杆(索)框架梁加固的数值模拟

采用一维弹塑性锚索单元及三维弹塑性锚杆单元与三维线弹性梁单元耦合的方法,模拟边坡工程中的锚杆框架、预应力锚索框架以及它们与加固岩体的相互作用,对西攀高速公路K132岩质高边坡加固进行了方案的评价比选。结果表明,与锚杆框架梁相似,无框架的锚杆加固方案能对坡体浅部位移及应力场有所改进,不同的是,锚杆框架能够显著限制坡体表面变形;预应力锚索框架体系中,锚索的布置及预应力设计值在较大范围内显著影响坡体内部的位移及应力场的分布。因此,预应力锚索框架梁方案是提高K132岩质高边坡稳定性的首选方法之一。     

用离散元法研究锚索锚杆联合加固边坡的机理

采用离散单元法深入研究了高陡岩石边坡在未加固、锚杆加固、锚索加固和长锚索短锚杆联合加固情况下,边坡岩体中的塑性区和应力场分布特征,从力学机制上阐述了长锚索短锚杆联合加固高陡岩石边坡的机理。结果表明:锚索锚杆联合加固边坡,能改变岩体较大范围内应力场分布,减少应力集中的区域和降低应力集中程度;在锚索间布置的锚杆,强化了局部的岩体强度,使得形成的“加固梁壳”更有利于坡体稳定。     

基于数值方法的高路堑边坡加固优化设计

锚杆框架梁预应力锚索是加固高路堑边坡的有效方式。采用差分软件对赣龙铁路上杭北站高路堑边坡稳定性、锚杆及锚索的加固效果、边坡加固设计参数进行了分析。结果表明:无加固措施条件下进行开挖,边坡安全储备较低,须进行加固处理;边坡稳定系数随着锚索锚固段长度的增加及间距的减小而增大。在数值分析的基础上,对边坡加固参数进行优化,采用锚杆及锚索加固后,边坡稳定性显著提高,加固效果较好。建议锚索锚固段设计长度为6m,锚索间距为4m。该分析方法可为类似工程的设计优化提供参考。     

煤系地层路基边坡锚索抗滑桩加固作用机理分析研究

由现场监测试验可知,煤系地层路基开挖后该边坡处于滑动状态,应用极限平衡原理建立平衡方程,反演了主滑动面的内摩擦角Ф和粘聚力C,由此确定了锚索抗滑桩的支护加固方案,进行了平面布置与结构计算分析。采用有限元法对纯桩和锚桩加固方案进行了对比,加锚索后无论是桩的水平变形,还是桩内应力均得到了改善。     

变形协调条件下锚索框架梁-抗滑桩边坡支护体系设计方法研究

目前设计实践中坡面锚索框架-坡脚抗滑桩边坡支护体系未考虑变形协调，支护结构存在两种防护形式先后顺序破坏的风险。通过建立坡体变形与锚索、抗滑桩变形的关系，推导了锚索+抗滑桩支护体系的变形协调公式，结合锚索和抗滑桩的变形计算方法，提出了变形协调条件下锚索-抗滑桩支护体系的设计方法。建议在下滑力无法准确确定时，应采用低刚度的锚索，并尽量设置较高的锚索预应力锁定值，保证锚索在充分发挥锚固力的同时，增强其对变形的适应能力，提高锚索框架-抗滑桩支护体系的变形协调性。     

锚索自由段长度对锚索桩内力的影响

在横向变形约束弹性地基梁法分析锚索桩内力的基础上,详细阐述了锚索自由段长度对锚索拉力与桩身内力的影响,说明了锚索自由段长度是影响锚索桩内力的一个较为重要的因素。通过工程实例分析,指出在同一加固工程中,若锚索自由段长度减小,则锚索拉力增大,桩身内力(剪力、弯矩)减小,对于桩体发挥其承载能力有利,提出可以通过适当注浆来减小锚索自由段的有效计算长度,以改善锚索桩的受力状况。     

有相邻建筑物的顺层岩质基坑支护设计实例

以坡顶有相邻重要建筑物的重庆临江门某高层顺层岩质基坑支护作为工程实例,结合基坑边坡破坏模式,对比分析了基坑常用支护结构的优缺点,确定采用抗滑桩+锚索的基坑支护方案,并按照变形控制法原则对基坑工程进行了支护设计,采用施工过程中的关键控制技术。监测结果表明:基坑支护设计安全有效地保证了基坑自身和坡顶建筑物的安全。     

折线形滑面边坡稳定性分析与预应力锚索支护研究

自然界中的边坡潜在滑面多为折线形。采用极限分析上限定理研究了折线形滑面边坡的稳定性及其锚索支护问题。通过竖直条分法,将坡体在各折线段处分割成多块体,分析各多块体之间的速度相容场,根据内能耗散与外功率之间的关系给出安全性系数,从而判断边坡的稳定性。对于危险性边坡,采用锚索进行支护,研究了锚杆支护对边坡稳定性的影响。通过马富滑坡的稳定性分析与锚杆支护方案,验证了该方法的合理性。     

锚杆布置形式对多级边坡加固效果的影响分析

为了研究不同锚杆布置形式下的边坡加固效果，以资溪花山界（赣闽界）至里木高速公路深路堑边坡为研究对象，运用有限差分软件FLAC3D建立数值计算模型，结合现场实测数据，分析了锚杆布置形式对锚杆轴力分布规律以及深挖路堑边坡稳定性的影响。结果表明:锚杆轴力沿其长度方向不是均匀分布；锚杆长度的增加能够显著改善锚杆本身的加固效果，同一布设位置、相同长度锚杆的加固效果不受锚杆整体布置形式的影响；相同长度、布设位置不同的锚杆在极限状态下发挥着相近的作用；在锚杆总长度保持不变的情况下，锚杆布置形式的改变对边坡稳定性的影响很小。     

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。