自旋式土层锚杆在西安地铁中的应用

自旋锚杆作为一种安全可靠、经济可行、快速简便且可回收复用的基坑支护新技术,已在深基坑开挖支护过程中得到应用。结合西安地铁2号线深基坑自旋锚杆支护技术的应用,介绍了自旋式锚杆的结构、锚固原理、工程特点,分析了自旋锚杆在地铁深基坑中的受力性能。通过试验锚杆计算值与实测值的对比分析,确定了自旋式锚杆的参数,为进一步研究深基坑自旋锚杆支护力学性能及稳定问题打下了良好的基础。     

隧道锚杆支护的力学性能分析

隧道工程中,锚杆支护是常见的支护类型。目前锚杆的支护理论发展相对完善,但适用条件尚有不明确的地方。本文在总结锚杆支护机理的基础上,讨论了锚杆自身尺寸对支护效果的影响。文中定量分析锚杆锚固段长度的确定方法,着重研究预应力对锚固段的影响;进而,定性分析锚杆半径对支护效果的影响,阐释锚杆结构支护过程中的力学性能。     

复合支护体系中土钉的受力特点

结合郑州一基坑工程项目,利用分布式光纤应变传感技术监测基坑开挖过程中及开挖后排桩预应力锚杆复合土钉支护体系中土钉的轴力。在试验基础上,利用ABAQUS有限元分析软件建立排桩预应力锚杆复合土钉支护体系的三维基坑开挖模型,研究土钉在复合支护体系中的作用。结果表明,这种复合支护体系中土钉和预应力锚杆能很好地协同工作,充分发挥二者锚固和支护的作用。排桩能有效降低土钉的轴力,显著改善预应力锚杆复合土钉支护结构的整体受力状态。     

高地应力下高强预应力锚杆快速施工技术研究

在超埋深、高地应力条件下的锦屏二级水电站大断面隧洞的施工中,仅采用普通支护技术不能满足支护及工期的要求。通过对隧洞围岩地质、断面条件、TBM吊装特殊要求的分析,结合隧洞开挖及支护理论,提出了涨壳式高强度预应力中空注浆锚杆的快速支护施工方法及其锚杆布置形式及参数。实践表明,高强度应力锚杆快速施工技术可保证高地应力条件下特大断面隧洞开挖围岩稳定和地下结构的安全,同时可满足较为紧张的工程建设工期的需要。     

高速铁路隧道超前支护稳定性试验研究

为研究深埋隧道超前支护的应用效果,依托银兰高铁香山隧道工程,模拟开展隧道三台阶法开挖对比试验,通过分析不同位置土压力变化情况、掌子面变形情况和锚杆微应变峰值变化,研究锚杆支护对于掌子面和围岩稳定性的影响。研究表明：(1)锚杆支护对土体变形有很好的限制效果,并且对于竖直方向土体限制要优于水平方向。(2)锚杆支护对于掌子面前方土体的加固限制了上方围岩的变形范围,间接提高了围岩稳定性。(3)锚杆支护后,掌子面最终变形量减少0.92 mm,位移量较未支护减小近50%。(4)掌子面中部位置的锚杆支护效果最优,而上部锚杆变形较大,建议与小导管、管棚等配合使用。研究成果可为隧道施工时对于掌子面锚杆超前支护的稳定性提供理论参考。     

深基坑开挖滑动面与支护锚杆内力的计算

以银川地区某商业综合体的深基坑开挖支护为对象,研究深基坑开挖过程中使用中空注浆锚杆护坡的机理。首先对深基坑分步开挖没有锚杆支护产生的塑性应变及水平位移进行了计算,确定了边坡滑动面的位置,计算出的无支护分层开挖深基坑所形成的塑性贯通区域和瑞典法计算的滑动面相似。其次根据滑动面的位置选择锚杆的支护方式和长度,对设计采用的锚杆的内力进行了计算,锚杆的受力随着开挖而动态变化。计算结果说明,中空注浆锚杆护坡是一种经济可行的加固措施。     

浅埋大跨岩质隧道主动支护作用机制研究与应用

预应力锚杆主动支护技术在隧道工程的应用日益增多,但其对浅埋大跨岩质隧道的适用性及作用机制尚未明确。以青岛地铁暗挖车站为依托工程,开展调研分析、数值计算和模型试验,对比分析预应力锚杆与非预应力锚杆对块状围岩的支护作用,从围岩应力补偿、块体围岩挤压成拱和危险块体控制3个方面研究浅埋大跨岩质隧道主动支护作用机制及理论模型,并进一步开展现场应用。结果表明：原支护方案主要沿用了土质隧道支护理念,对岩质围岩自承能力的认识和利用不充分;锚杆预应力（100 kN）使围岩拉应力区消失、塑性区大幅度减小,并使围岩结构面的法向挤压接触应力提高约0.2～0.3 MPa,有效控制结构面两侧岩体的滑移错动,提升了隧道围岩整体稳定性;建立的主动支护理论模型将传统主动支护应力补偿对象由开挖面聚焦至岩体结构面;主动支护新方案较原支护方案的支护材料减量约30%,工期缩短约17%,隧道沉降量减小约50%。     

深部沿空留巷巷内锚杆支护机理及选型设计

针对深部沿空留巷围岩变形特点和巷内支护存在的问题,在分析巷内锚杆支护机理的基础上。采用FLAC3D数值模拟软件对各类锚杆在深部沿空留巷巷内支护中的工作状态进行了分析,提出了合理的巷内支护锚杆选型设计,并在典型矿井进行了井下工业性试验。研究结果如下：深部沿空留巷围岩经历开挖卸荷和多次强烈采动影响,裂隙发育,强度降低,呈松散破碎状态;顶板分层,裂隙交错发育,剪切效应显著。巷内锚杆控制关键是保持围岩完整性,锚杆支护能阻止裂隙发育发展,避免岩层出现离层、滑动等有害变形,能够适应沿空留巷各个阶段的采动影响。高强度高延伸率锚杆支护系统能够适应深部沿空留巷掘进、留巷和复用各个阶段的支护要求,是深部沿空留巷巷内支护的有效方式,并在井下试验中,有效控制了巷道围岩的大变形,满足了安全生产的要求。     

涨壳式预应力中空锚杆的研究与应用

通过研究涨壳式预应力中空锚杆和普通砂浆锚杆在限制隧洞围岩塑性范围、控制洞室围岩位移变化、锚杆支护轴向力这三个方面的对比分析,说明了涨壳式预应力中空锚杆具有更好的锚固效果。锦屏二级水电站东端2号引水隧洞中应用涨壳式预应力中空锚杆,解决了临时支护与永久支护二者如何有机结合的问题,最大程度地提高施工进度,而且对高地应力情况下的坍塌、岩爆也可起到很明显的防治效果。     

高层住宅楼深基坑密排列式桩锚支护技术

论述了高层住宅深基坑支护结构中锚杆的间距、斜角和长度的设计及施工技术,分析了圆截面钢筋混凝土支护桩的特点.