悬索桥隧道锚设计

隧道锚具有环境扰动小、性价比高的特点,是悬索桥较理想的锚碇形式,但受地质条件以及人们对岩体性质的认识水平等条件的限制,目前在大跨径悬索桥中应用不多,相关文献也不多见。本文结合进行我国首座采用隧道锚的大跨径悬索桥—四渡河大桥隧道锚的设计及取得的成果,系统介绍了悬索桥隧道锚锚址的基本特点、锚体尺寸拟定、锚固系统选择以及数值分析、模型试验应注意的问题,便于隧道锚的进一步应用。     

四渡河特大悬索桥隧道锚固系统数值分析

四渡河特大悬索桥是一座主跨为900m的单跨悬索桥。宜昌岸采用隧道式锚。介绍隧道锚固系统数值分析过程中初始地应力场的形成。隧道式锚碇与公路隧道的新奥法施工过程模拟。隧道锚隧洞周边接触软弱层的模拟．简要分析了围岩的稳定性,得出隧道锚固系统的整体安全度。     

悬索桥隧道锚抗拉承载力公式探讨

悬索桥隧道锚由于利用了岩体的抗剪强度,工程规模一般远小于相同承载力的重力式锚,因此具有巨大优势。文中从岩体力学的角度出发,探讨隧道锚抗拉承载力公式,为工程前期阶段的隧道锚设计提供借鉴依据。     

山区公路悬索桥隧道锚设计

山区公路悬索桥采用隧道锚能较好地利用锚址区的地质条件,工程量相对重力锚小,性价比高、对周边环境扰动小。隧道锚设计规范、准则未成体系,设计参数不确定及山区隧道锚设计的特殊性是设计中的难点。隧道锚尺寸设计分为锚体截面设计和锚体长度设计。采用有限元方法对所设计隧道锚进行计算,结果表明:在7.5倍设计缆力作用下,岩体位移、应力均在可控范围内,岩体塑性变形范围有限,隧道锚处于稳定、安全受力状态;隧道锚设计方案安全系数大于6,满足设计要求。     

岩体蠕变对悬索桥隧道锚围岩稳定性的影响分析

以四渡河特大悬索桥的隧道式锚碇围岩为研究对象,基于该工程实际围岩岩石材料蠕变试验所得的本构关系,利用有限元软件ABAQUS对围岩的稳定问题进行了粘弹性仿真分析,结果表明围岩的蠕变效应不致影响该隧道岩锚体长期稳定性,该结果为四渡河悬索桥隧道锚固系统的安全性评估提供了可靠依据。     

自锚式悬索桥关键技术的设计构思

自锚式悬索桥在国内发展迅猛,该桥式有其特定的适应条件。由于锚固方式的不同,自锚式悬索桥的结构行为也与地锚式悬索桥有明显差异,结构设计、构造处理更有其特殊性。在设计构思中充分注意到这些结构特点极为必要。简述自锚式悬索桥的结构特点、设计构思,重在说明其与地锚式悬索桥的不同。     

四渡河特大桥隧道式锚碇数值模拟

采用数值模拟方法研究了悬索桥隧道式锚碇系统的力学行为特征、围岩稳定状态、锚碇变位机理和拓扑效应。就锚碇体轴线倾角、长度、夹持角、接触界面粗糙度及结合程度对锚碇位移和岩体安息稳定性的影响作了深入探讨。研究发现:夹持角控制着锚碇变位和破坏机理,夹持角过小时锚碇压密围岩土体,较大时锚碇前端附近土体则产生剪切破坏;锚碇长度影响接触面围岩应力量值,表现为非线性的自组织临界特征;锚碇体粗细对系统主要监控参数的贡献相对均匀。给出了锚碇拓扑参数的取值范围和针对性的设计措施,为悬索桥隧道式锚碇的优化设计提供了理论基础。     

复合式隧道锚防水施工工艺

锚碇是悬索桥的心脏部位,防水施工是隧道锚施工中的关键工序,防水工作的好坏直接影响到桥梁的使用寿命和结构安全。文中介绍了复合式隧道锚防水施工工艺,经实践检验,证明此工艺可满足隧道锚的防水要求。     

平胜大桥独塔自锚式悬索桥的设计与关键技术

介绍了世界第一座独塔自锚式悬索桥平胜大桥的建设条件、方案构思及桥型总体设计,综述了自锚式悬索桥设计的关键和创新技术。     

大跨径悬索桥隧道锚设计及结构性能评价

四渡河桥是巴东山区一座主跨为900m的单跨悬索桥，其宜昌岸隧道锚具有桥隧相连的特点。介绍该桥隧道锚设计概况。采用实测综合确定的岩体参数，用三维弹塑性有限元法对包括下部公路隧道施工、隧道锚开挖、浇筑、预应力施加、挂缆等全部工序进行了模拟，通过数值超载分析其结构性能。     

悬索桥新型岩孔锚技术特点及其应用前景

介绍悬索桥新型岩孔锚构造与特点,并结合设计实例说明岩孔锚相对于传统重力式嵌岩锚、岩洞锚的优越性。     

悬索桥隧道式复合锚碇承载特征分析

采用三维显式有限差分法(FLAC3D)对隧道式复合锚碇中岩锚、锚塞体单独作用下及整体共同作用下的承载特性进行了数值模拟试验,分析了受力体系在不同主缆拉力及不同岩锚预应力工况条件下,岩体的变形和应力响应特征。结果表明:岩锚及锚塞体单独作用下均能满足悬索桥的受力及稳定性要求,合理的岩锚初始预应力值有利于隧道式锚碇的受力分配及承力时机,岩锚和锚塞体的系统刚度匹配决定了隧道式复合锚碇的极限承载比例分配,分析结果对隧道式锚碇的设计提供了依据。     

万州长江二桥隧道式锚碇与钻岩锚组合结构计算分析和设计

万州长江二桥主桥锚碇采用了隧道式锚碇与钻岩锚组合结构,设计计算采用了三维有限元分析计算和比较,并对钻岩锚及锚碇锚固系统进行了介绍。     

宜昌伍家岗长江大桥隧道锚设计与研究

宜昌伍家岗长江大桥为(290+1160+402)m双塔简支钢箱梁悬索桥,江北侧为国内千米级悬索桥首次在软岩上修建隧道锚。通过地质钻孔、室内试验、斜硐勘探、原位试验等多种方式研究确定合理的岩体力学参数进行隧道锚设计。隧道锚轴线长90 m,其中锚塞体段长45 m,倾斜角度为40°;前锚面尺寸为9.04 m×11.44 m,后锚面尺寸为16 m×20 m。通过室内模型试验和现场缩尺模型试验,结合数值模拟分析掌握隧道锚与围岩的破坏变形模式和流变特征,确定隧道锚的承载力为8P,保证了结构的安全稳定。     

太洪长江大桥隧道式锚碇设计

太洪长江大桥主桥为跨径808 m单跨简支钢箱梁悬索桥,南川岸采用隧道式锚碇,锚碇位于极软岩中,岩石天然饱和抗压强度为4.49 MPa,围岩级别为Ⅴ级,地质条件差。针对锚碇工程地形、地质条件,通过在主索鞍处向外旋转边跨主缆及隧道式锚碇轴线角度2°,解决了隧道式锚碇浅埋以及2个锚塞体间距过小的问题;进行多参数比选,隧道式锚碇前、后锚面尺寸(宽×高)分别取13 m×13 m、18 m×19 m,顶部为圆弧形,锚塞体最终长度为58 m,前、后锚室长度分别为35 m、3.8 m。依据规范计算得到隧道式锚碇锚塞体抗拔安全系数为4.3,通过岩土专项试验和数值模拟计算得到围岩稳定安全系数约为6.0,分别满足规范不应小于2.0和4.0的要求。施工时,采用围岩损伤控制和光面爆破相结合的开挖技术,以减少隧洞围岩损伤,锚塞体采用强格栅钢架防护形式,以加强锚塞体和围岩整体受力。     

锚碇隧道开挖过程中的围岩变形特征监测分析

以雅康高速公路大渡河特大悬索桥雅安岸锚碇隧道项目为依托，通过现场监测左右洞拱顶沉降和边墙围岩变形量，分析锚碇隧道在开挖过程中的围岩变形特征及其对围岩的稳定性影响。结果表明:先行洞（左洞）受到后行洞开挖的影响，其拱顶最终沉降量由6.00 mm增加到11.50 mm，右洞的拱顶最终沉降量为8.00 mm；因左右洞中夹岩的存在，后行洞左边墙变形量大于右边墙，并使先行洞右边墙的水平变形由2.41 mm增加到3.83 mm；净距变小，埋深、断面尺寸变大使隧道的拱顶沉降增加，但对边墙围岩变形不产生明显影响。     

大桥隧道锚碇三维粘弹塑性数值模拟

为了解某大桥隧道锚碇及围岩体在张拉荷载下的变形状态及时效特性,采用三维显式有限差分软件FLAC^3D对该大桥隧道锚碇系统进行三维粘弹塑性数值模拟。根据地质资料以及混凝土锚碇结构尺寸,建立隧道锚碇的三维计算模型,对岩体与锚碇之间的相互作用以及锚碇结构在长期荷载作用下的破坏模式进行研究,分析了由于施工开挖引起的锚碇和隧道围岩的位移及其应力变化。分析结果表明：当考虑岩体的流变力学特性后,在设计荷载作用下,锚碇和隧道围岩的变形均有所增加;与弹塑性计算结果比较,施加荷载后经流变分析得到的隧道顶拱和底板的切向应力有所降低,拉应力的量值及拉应力区的范围减小,塑性区体积进一步扩大。     

新型锚杆及岩土锚固新技术

岩土锚固是岩土工程领域的重要分支,在边坡、基坑、矿井、隧洞、坝体等工程建设中获得广泛应用。本文综合论述了国内外常见的新型锚杆以及岩土锚固新技术,如单孔复合锚固技术、锚杆杆体材料新技术、软土锚固新技术等,这对岩土锚固工程实践有一定指导意义。     

隧道式锚碇加锚杆在万州长江二桥锚固系统中的应用

锚固系统方案的选取，设计，计算和施工，关系到万州长江二桥的安全性和经济性。经方案论证后，拟在该锚固系统中采用隧道式锚碇加锚杆，在工程造价不变的前提下，即能增加施工的安全，又能保证围岩的稳定。