既有线列车动载对下穿锚固工程的影响试验研究

以衡重式挡墙加固工程为背景,开展列车动载对下穿锚固工程影响实测试验研究。结果表明:单锚条件下,挡墙墙面上锚索锚头位于轨面下1.8 m及以下时,列车动载对锚索预应力的瞬时影响小于3%;群锚条件下,列车通过时锚索预应力值均出现偏离稳定值的瞬时波动,但增幅在3～14 kN之间,约为锁定值的2.5%以内;列车轴重、速度对群锚预应力的影响程度低于单锚条件,说明"框架+锚索+挡墙"联合支挡模式相较于单锚条件下"锚索+挡墙"联合支挡效果更佳。     

预制内锚头新型锚索锚固效果试验研究

为了提高高路堤、深路堑边坡锚固系统耐久性以及锚固效果,研制了一种新型预制内锚头锚索,对内锚头长度分别为250,500,1 000 mm的新型锚索(NY250,NY500,NY1000型)及传统压力集中型锚索进行室内足尺模型试验。试验结果表明:NY250型锚索的最大承载力比传统压力集中型锚索提高了3.572%;预制内锚头尾部注浆体压应变达到峰值,且拉拔荷载越大,应变越大;传统拉力集中型锚索最大压应变是NY250型锚索的1.16倍;从预制内锚头尾部0.50~0.75 m处到锚索锚头区间内的注浆体压应变幅值较低,且基本保持小幅微减趋势。     

预应力锚索锁定损失影响因素的灰色关联度分析

通过现场实测数据,总结了预应力锚索的锁定损失影响因素.运用灰色灰色系统理论的关联度分析方法,分析了锚索的锁定荷载、自由段长度及锚固段长度对预应力锚索锁定损失的影响.结果表明:张拉荷载对预应力锁定损失的影响最大,其次是锚索自由段长度,锚固段长度对预应力锁定损失最小.本文的研究结果可为今后类似工程提供借鉴.     

荷载分散型锚索差异补偿荷载的广义确定

研究目的:本文研究荷载分散型锚索张拉过程中差异补偿荷载的确定理论和方法.研究结论:本文提出的荷载分散型锚索张拉时差异补偿荷载的广义确定计算方法,适用于各种荷载分散型锚索,具有较强的实用性;锚索在进行整体张拉之前,从底部较长的锚索单元开始对各单元锚筋依次进行补偿张拉后再一起张拉至设计张拉荷载,可以使各单元锚筋的受力均匀;在考虑各单元锚筋计算变形段摩阻的情况下,锚索张拉后作用于锚固段的锚固力更接近于设计锚固力.     

边坡锚固工程质量问题及其影响

研究目的:通过边坡锚固工程质量的检查与检测分析,研究总结边坡锚固工程主要存在的质量问题及其对边坡锚固工程的影响,为边坡锚固工程结构工作状态和既有锚固工程边坡稳定性评价提供依据.研究结论:边坡锚固工程为隐蔽工程,主要存在锚头、锚筋、外锚结构物和防腐方面的质量问题及预应力损失的问题.其中锚头、锚筋、外锚结构物的问题基本为施工质量问题;防腐问题既有施工质量问题,也有设计考虑不周所造成的问题,但因施工质量不佳或偷工减料而造成的防腐问题占绝大多数;预应力损失问题既有锚固体本身和张拉系统产生的正常损失,也有因施工质量而造成的非正常损失.以上问题中,既有人为因素造成的,也有技术原因造成的.锚头、锚筋、外锚结构物和防腐方面的质量问题对边坡锚固工程构成直接影响,而预应力损失对边坡锚固工程的影响应视具体情况而定.     

自锁型预应力锚索的试验研究

本文主要针对当前大量应用的常规预应力锚索结构忽略张拉段地层能量场的局限性,通过机理分析、结构设计、模型试验、现场测试试验等方法,研制出自锁型预应力锚索.并在自锁荷载试验测试数据的基础上,对自锁锚固性能和效果进行了分析,同时分析了该种预应力锚索与常规结构形式之间的适用特点,为该种预应力锚索的应用提供了理论和实践的依据.     

递控式锚杆受力特性室内试验研究

研究目的:边坡工程中常用的全长粘结型锚杆,能够利用被加固体地层(滑体或潜在滑动体)孔壁粘结强度而具有一定的自锚作用,但因其应力分布不均而作用有限;预应力锚索未利用被加固体地层孔壁粘结强度而无自锚作用,需等外锚结构物和注浆体达到一定强度而张拉锁定后才能发挥锚固效用。针对这种情况,研发了可充分利用被加固体地层孔壁粘结强度的递控式锚杆新结构(ZL201120477930.8)。本次试验的目的,就是通过递控式锚杆与全长粘结型锚杆室内模型对比试验,研究递控式锚杆被加固体地层段的受力变形特性及其作用效果。研究结论:(1)根据试验数据分析得出,递控式锚杆由于在被加固体地层段分段交替设置了粘结段和无粘结段,因而受力过程中其应力峰值呈错峰交替出现,应力分布较均匀,充分利用了被加固体地层的孔壁粘结强度,具有较好的自锚作用,从而很好地改善了锚杆的受力性能;(2)由两种不同锚杆锚头位移曲线图可以看出,递控式锚杆位移较小,能够更好地限制坡体变形,从而体现了递控式锚杆新结构的优越性。(3)该研究成果对锚杆自由段的有效利用可具有一定的指导和借鉴意义。     

下穿铁路锚索工程预应力损失规律

以南宁—昆明铁路K512+510—K512+732段右侧衡重式浆砌片石挡墙锚索加固工程为背景,通过现场试验分析锚索预应力损失规律。结果表明:在中风化石灰岩地层中锚固时,下穿锚索预应力损失分瞬时损失、短期损失与长期损失3个阶段。瞬时损失阶段为锚索锁定前后的预应力损失,单锚与群锚的预应力损失率均略10%。短期损失阶段为锚索锁定后5 d以内,预应力损失率1%。长期损失阶段为锚索锁定后5~180 d,5~30 d锚索预应力稳步下降,预应力损失率为0.20%~0.66%;30~180 d锚索预应力相对平稳,基本在稳定值附近小幅波动变化。     

预应力锚索加固松散体滑坡的机理与实践

根据试验研究和工程实践，探讨应力锚索加固松散体滑坡的应力响应问题，锚固能力问题，预应力衰减问题和群锚效应问题，并论述预应力锚索加固破碎带，堆积体和砂砾层滑坡和边坡的应用实例，（根据研究与实践，采用预应力锚索加固松散怪滑坡和边坡的以下机理得以阐述。在松散层和岩层中，应力的和响应根据是相似的，松散层中锚固段的锚固力通过扩孔和二次灌浆可以是足够的，预应力因松散层压缩蠕变导致的衰减是有限的，可以补偿的，当     

高性能快速张拉预应力锚索新技术

研究目的:京张高铁八达岭长城站大跨过渡段隧道最大开挖宽度32.7 m,最大开挖面积494.4 m~2,是目前世界上开挖宽度和开挖面积最大的交通隧道,施工难度大,安全风险高。隧道初期支护体系主要通过预应力锚杆、预应力锚索和喷射混凝土实现。采用传统的锚索施工工艺,经试验测试,锚索拉力不能满足设计要求,同时需要30 d左右时间才能实现预应力张拉。因此,需要研究高性能快速张拉预应力锚索新技术,以有效控制隧道围岩变形,保证施工安全,提高施工效率。研究结论:(1)采用传统锚索施工工艺,锚索拉力值主要受锚索与注浆体之间的握裹力、注浆体与围岩之间的粘聚力所控制;(2)采取增加"锚固结",锚索与注浆体之间的握力可提高约2倍;采取6～7 MPa高压注浆工艺,注浆体与围岩之间的粘聚力可提高约1.5倍;(3)采用改性硫铝酸盐水泥浆液,浆液强度1 d内可以达到30 MPa以上,从而实现了注浆完成后1 d时间内锚索快速张拉;(4)本研究成果可在类似预应力锚索施工工程中借鉴应用。     

公路高边坡预应力锚索加固监测与分析

研究目的:对公路高边坡进行预应力锚固加固工程属隐蔽工程,关系到公路交通的安全.影响锚固效果的因素很多,对预应力锚固工程开展原位监测非常重要.研究结果:本文对锚索测力计的工作原理作了说明.对预应力锚索测力计在张拉过程中及锁定后锚固预应力的变化特征、损失作了分析,并以此说明锚索测力计在锚索施工及边坡监测中的作用.     

保证箱梁桥竖向预应力筋有效预应力的探讨

研究目的:通过理论分析、试验、实践,研究混凝土箱梁腹板内竖向预应力筋预应力损失大、作用效果差的成因,提出对策与措施,以保证竖向预应力作用效果,避免腹板出现主拉应力裂纹。研究结论:设计中,对竖向筋控制应力与屈服强度的比值进行控制;计算由锚具变形和缝隙压缩等引起的预应力损失时,取1.65 mm的回缩值;增加由锚垫板安装误差引起的预应力损失,并取3.3 mm的回缩值;考虑混凝土和水泥浆水化热引起的预应力损失,施工中重视施工工艺的改进和完善;控制锚垫板安装倾角误差,做到"两平一直",控制锚垫板与螺帽的夹角在1°以内;使用扭矩扳手拧紧螺帽,对32和25竖向筋的锚固扭矩分别取1 200 N.m和600 N.m;采取二次张拉和超张拉工艺;前段梁与后段梁连接处的4组竖向筋与后段梁的竖向筋同步张拉。     

自锁型预应力锚索的应用

本文针对自锁型预应力锚索的工作原理和特点,从理论上阐述了该结构的设计方法以及现场实施方法,并结合自锁荷载和注浆体轴向应力的长期监测结果,对自锁荷载和注浆体轴向应力变化规律进行了探讨总结,对于工程实践中推广应用该新型结构具有重要的参考和借鉴意义。     

压力型锚索原型试验及应力分布规律研究

依托实际工程,开展压力分散型预应力锚索的锚固应力测试研究,测试结果表明:对于两级间距2 m的承载体而言,黏结应力影响范围大致分布在距锚固段底部5.0 m左右,且此范围随所受荷载大小变化很小;与黏结应力分布一样,轴力分布也有2个峰值,分别在2个承载体外荷载作用的位置,影响范围集中在距锚固段底部4.8 m左右。实测对比计算成果,变化趋势基本吻合,反映了注浆体应力应变分布的真实规律,可为今后类似锚固工程提供参考。     

铁路新型标准混凝土箱梁预应力锚固区力学行为精细化研究

标准混凝土箱梁在我国铁路建设中得到了广泛应用。铁路应用某新型标准混凝土箱梁,采用单排大吨位的预应力锚固形式,共计在梁端设置了17个预应力锚固区。相较于武广客专等应用的双排预应力钢束标准混凝土箱梁,其腹板预应力锚固区的局部应力分布及精细化力学行为值得进一步研究。通过建立新型标准混凝土箱梁空间有限元模型,考虑材料的非线性行为,对箱梁端部预应力锚固区的局部应力场及裂缝开展高精度计算分析。研究结果表明：预应力钢束张拉过程中锚固区混凝土最大主压应力位于N6(腹板最上部预应力钢束)的喇叭口边缘,为33.45 MPa;最大主压应力小于其抗压极限强度值,集中在喇叭口的环向范围内,整体呈现区域小、收敛快的分布形式;标准混凝土箱梁的主拉应力值随预应力钢束张拉不断增大,其中N3(腹板最下部预应力钢束)区域的主拉应力变化最为显著,张拉完成后,锚固区混凝土最大主拉应力达到了混凝土抗拉极限强度,主要分布于锚垫板四周,最大裂缝出现在N6锚垫板上边缘的两角处,裂缝宽度为0.088 mm。混凝土封锚可有效降低预应力锚固区的开裂风险,但在实际服役环境中仍应对此区域进行重点关注。     

预应力锚索抗滑桩工程中锚索拉力实测与分析

为研究分析锚索桩的力学性状,对深圳市黄贝岭滑坡治理的锚索桩进行了长期的原型测试。由测试结果分析得出:锚索拉力随时间的变化可分为三个阶段,即锚索拉力迅速减小阶段、锚索拉力缓慢变化阶段和锚索拉力的稳定阶段,锚索拉力缓慢变化阶段中锚索拉力的增大或减小取决于预应力长期损失和滑坡推力之间作用的结果;抗滑桩的作用过程可划分为三个状态,即锚索的张拉锁定状态(状态Ⅰ)、最大滑坡推力作用状态(状态Ⅱ)和设计所允许的状态(状态Ⅲ)。锚索桩的整个作用过程就是由状态Ⅰ,经过状态Ⅱ,逐渐向状态Ⅲ发展。设计锚索、桩、桩锚共同作用的结构安全度应该相互匹配,协调一致,使锚索桩的作用发挥最大效果。     

高性能注浆体与岩锚结合面粘结性能的试验研究

当前岩锚体系中使用的普通水泥注浆料存在粘结强度较低、耐久性较差等问题,导致岩锚体系地下工程量大、耐久性不足。RPC及DSP具有高抗压强度、高耐久性及高韧性等优良性能可能成为岩锚体系中普通水泥注浆料的替代品。基于现场拉拔试验,研究不同粘结长度下RPC、DSP与灰岩及精轧螺纹钢筋间的粘结性能,得到结合面间粘结强度及锚固体系破坏形式。结果表明:RPC、DSP与精轧螺纹钢间粘结强度为23.3~31.4 MPa,试验中发生螺纹钢筋与注浆体间界面破坏,此时注浆体与灰岩间相应的粘结强度为7.1~8.27 MPa,仍远大于普通水泥浆与岩石间0.1~3MPa的粘结强度。基于室内推出试验,对RPC、DSP及普通水泥浆与花岗岩间粘结性能进行对比研究,研究不同粘结长度下,RPC、DSP、普通水泥浆与花岗岩间的粘结性能,得到结合面间粘结强度及荷载-滑移曲线。结果表明:RPC、DSP、普通水泥浆与花岗岩间粘结强度分别为11.50 MPa、9.39 MPa和2.57 MPa。     

高填方预应力锚索桩板墙锚索拉力的原位监测与分析

通过对高速公路填方锚索桩板墙锚索拉力进行原位监测,分析了锚索拉力在施工过程及工后的变化规律。监测结果表明:锚索加载后经历一个明显随时间的损失过程;锚索加载时填土对桩的变形约束作用明显,上排锚索加载对下排锚索影响比较小;施工过程中填土和锚索是一个相互作用的过程,合理的张拉时机和锁定荷载的确定是锚索桩板墙设计的关键。     

大跨度斜拉桥钢锚梁空间复杂力学性能研究

大跨度斜拉桥索塔锚固区是传递拉索集中力的重要结构,也是桥塔设计的关键部位之一.为研究断索情况下钢锚梁的应力变化以及牛腿顶板与锚梁底板之间的摩擦和预应力的作用对钢锚梁结构应力的影响,以主跨560 m的大跨径斜拉桥为工程背景,采用有限元方法建立钢锚梁局部受力分析模型,通过钝化一侧索力模拟断索工况,并对钢锚梁结构进行线性和非...     

预应力锚索在滑坡治理和边坡防护中的作用分析

在施工中对锚索作用进行检验,是验证设计参数、优化施工工艺的重要环节。文章结合某高速公路边坡防护的工程实例,对锚固力1 000 kN、孔深25 m的锚索进行了加载试验。发现锚索锚墩、腰梁设计失当,加大尺寸后,最终满足了锚索锚固要求。