BFRP锚杆公路岩质边坡加固工程应用研究

玄武岩纤维复合筋(BFRP)筋材具有极好的工程性能,特别是在抗拉构件中,完全可以替代钢筋。该文依托广东东环高速公路K13+785～K14+060段边坡BFRP锚杆加固工程,采用数值分析方法,研究了BFRP锚杆设计参数,提出BFRP锚杆岩质边坡加固设计方法、施工工艺及检测方法。边坡变形监测表明:采用BFRP筋材锚杆加固岩质边坡是可行的。     

BFRP锚杆与钢筋锚杆现场拉拔试验对比分析

通过BFRP锚杆的现场拉拔试验,测试BFRP锚杆的抗拔极限承载力,并与钢筋锚杆对比,研究BFRP锚杆的锚固性能。根据试验数据分析BFRP锚杆的平均单根极限抗拔力和极限抗拉强度。结果表明:6根φ14BFRP锚杆极限抗拔力与3根φ28 HRB400钢筋锚杆极限抗拔力相当。多束BFRP筋组成锚杆时,平均单筋极限抗拔力约为BFRP筋极限抗拔力的80%。     

不同因素对桩锚支护边坡稳定性影响研究

以某公路桩锚支护边坡工程为背景,运用PLAXIS建立边坡桩锚支护结构截面有限元数值模型,并模拟分析了不同自然参数和人工设计参数对桩锚支护边坡稳定安全系数的影响。研究结果表明:自然参数中土体内摩擦角和界面粘结强度对桩锚支护边坡的稳定安全系数影响较为显著,而土体重度和黏聚力的影响相对较小;人工设计参数中锚杆锚固端长度、锚杆的入射角及排桩嵌固深度是决定桩锚支护边坡的稳定安全系数的三个重要因素,而锚杆道数、锚杆竖向间距、锚杆预应力、锚固端直径及支护桩桩径的影响相对较小;研究结果可为桩锚支护边坡工程的设计和施工提供参考。     

GFRP筋材替代钢材锚固高边坡应用试验

锚杆是高速公路边坡加固工程常用的一种方法,普通的锚杆材料多选用钢材。在长期的复杂地质环境下,钢筋锚杆常由于受腐蚀而使作用减弱。而GFRP筋材具有强度高、质量轻、抗冲击、耐腐蚀等优点。该文通过GFRP筋材替代钢筋加固高边坡的应用试验,监测了被加固坡体的变形过程和稳定状态。以及加固结构中的GFRP锚杆和与其相邻位置的钢筋锚杆的应力变化过程。经分析表明。GFRP锚杆加固能有效约束边坡整体变形。起到与钢筋锚杆加固效果相近的作用,可以使用GFRP锚杆替代钢筋锚杆加固高边坡。     

锚喷混凝土加固双曲拱桥植筋工艺参数研究

分析了锚喷混凝土加固双曲拱桥中,植筋的钢筋种类、锚固长度及粘结形式对植筋锚固强度的影响,得出合理优化的植筋参数,为加固设计提供参考。通过对试验后的锚杆破坏特征分析,总结植筋工艺各环节对锚杆锚固强度的影响。得出结论：在合理的锚固长度下,锚杆破坏在钢筋和结构胶粘结处发生时,锚固力越大,植筋粘结强度越安全可靠。     

GFRP锚杆在边坡防护中的应用研究

在高速公路边坡防护中,由于地下水对钢筋的腐蚀作用,对工程防护的耐久性产生较大影响,由此造成边坡失稳,将对国民经济和生命财产造成巨大损失。针对上述问题,主要论证了高强度、耐腐蚀的新型材料GFRP锚杆代替钢筋应用于边坡防护的可行性。采用拉伸试验、剪切试验和弯曲试验等对GFRP锚杆的各项力学性能进行了试验研究,结果表明GFRP锚杆抗拉强度可以达到845 MPa,抗剪强度可以达到187 MPa,三点弯曲强度(跨距300mm)可以达到190MPa。再采用室内拉拔试验对GFRP锚杆与水泥砂浆的握裹力进行探讨,试验结果表明GFRP锚杆与水泥砂浆的握裹力与同等直径的HRB400钢筋锚杆与水泥砂浆的握裹力相近。最后选择江西安远～定南高速公路一个典型的深切边坡,对GFRP锚杆进行现场试验,发现GFRP锚杆在边坡防护中能够达到设计抗拉拔力的要求。综合GFRP锚杆的各项指标可知,GFRP锚杆可以替代同等直径钢筋锚杆用于边坡防护。     

基于PLAXIS的岩质边坡锚杆支护参数优化设计分析

锚固结构是边坡防护中常用的一种工程措施。然而由于依靠工程经验设计防护方案,选取锚杆支护参数,未能做到合理优化设计,造成工程资源的极大浪费,并带来很大的安全隐患。以杭金衢K95高边坡为研究背景,通过数值模拟对主要锚杆参数对边坡安全系数的影响进行了分析,并通过正交试验确定该边坡的锚杆支护参数,优化锚杆布置方案,达到锚固效果兼顾经济型的目的,为类似工程提供借鉴。     

锚杆参数对预应力锚固边坡稳定性的影响研究

采用三维弹塑性有限元分析软件,对预应力锚杆加固的大连石门山高陡边坡工程进行数值模拟,并将数值模拟结果与现场实测进行对比分析,验证了计算模型的可靠性。结合强度折减法,研究了边坡在不同锚杆参数条件下的稳定性与变形规律。研究结果表明:随着锚杆预应力的增大,边坡坡面的水平位移和坡顶竖向沉降都逐渐减小,但是当预应力超过界限值后,其边坡位移的影响不太明显;在一定范围内减小锚杆间距能够有效地减小边坡的位移,增加边坡的稳定性;采用分层开挖方式较一坡到底开挖方式,更有利于保证边坡的安全稳定。文中关于锚杆参数对预应力锚固边坡稳定性影响规律研究,可为类似的边坡支护工程提供一定技术参考。     

基于PLAXIS的岩质边坡锚杆支护参数优化设计分析

锚固结构是边坡防护中常用的一种工程措施。然而由于依靠工程经验设计防护方案,选取锚杆支护参数,未能做到合理优化设计,造成工程资源的极大浪费,并带来很大的安全隐患。以杭金衢K95高边坡为研究背景,通过数值模拟对主要锚杆参数对边坡安全系数的影响进行了分析,并通过正交试验确定该边坡的锚杆支护参数,优化锚杆布置方案,达到锚固效果兼顾经济型的目的,为类似工程提供借鉴。     

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。     

路堑边坡预应力锚索基本试验

预应力锚索是路堑边坡加固的常用方法,以汕湛高速公路揭西大溪至博罗石坝段某边坡预应力锚索框架为工程实例,介绍了基本试验方案,通过基本试验确定了锚索的极限承载能力和安全系数,检验了锚索工程的施工工艺,为高边坡锚固工程的动态设计提供有关参数。     

岩土锚固安全评价指标体系研究

加强锚杆(索)施工质量控制和工程可靠性检测是岩土支护结构时效性分析的一项重要内容。首先，通过理论研究、模型试验和现场测试等方法，将单锚失效模式归纳为粘结失效、筋材断裂失效、预应力松弛失效和锚具失效，并提出了岩土锚固安全评价指标体系。其次，针对各指标参数的特点，在动力学理论和结构探伤理论基础上，利用现代信号处理技术、神经网络和优化算法等数学手段，建立了锚杆(索)质量检测的力学和数学模型，并研究了不同损伤锚杆在声波和应力波激励下的动力响应规律，确定了单锚安全等级划分方法及其对应的失效阈值。最后，通过确定单锚的锚固力取值，重新计算正常工况下的锚固边坡稳定安全系数，并将其与容许安全系数进行比较，对运营期内的锚固边坡稳定性进行评价，对锚失效后不稳定的边坡提出了原锚补强和增设新锚等处治方法。锚固安全评价与处治技术具有在线、动态、实时的特点，可弥补传统的锚杆(索)拉拔试验的不足，对提高锚杆(索)加固技术和岩土工程的稳定性和可靠性具有促进作用。     

基于全概率法的锚杆挡墙中锚杆设计

针对目前岩土工程领域中可靠度分析研究较多而可靠度设计研究较少特别是全概率设计涉及更少的现状,提出了锚杆挡土墙中锚杆的全概率设计方法。以锚固体与周围土体的黏结强度以及钢筋的极限抗拉强度为抗力,以主动土压力为荷载,分别建立了结构功能函数。将影响土质边坡中锚杆抗拔性能的相关参数视为随机变量,对其变异系数取值范围进行详尽分析并得到了合理的结果。为解决可靠指标计算函数的反函数难以直接获得解析解的问题,引入了原理简单又能快速计算的二分法。提出了基于二分法的锚杆全概率设计流程并编制了计算程序,该程序可直接算出任意目标可靠指标下的锚杆直径与长度等设计参数值。在算例中使用该全概率设计方法与《建筑边坡工程技术规范》(GB50330—2013)中的定值设计法进行了对比验算,并给出了边坡锚杆按全概率设计的目标可靠指标参考值。结果表明:锚杆锚固段长度的目标可靠指标明显低于钢筋横截面积的目标可靠指标,与土质边坡中锚杆失效大多是由于锚固体与周围土体黏结破坏的实际情况相符合。全概率设计方法可在单一随机变量功能函数的结构设计中直接推广应用。     

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。     

基于极限平衡方法的边坡锚杆最合理支护参数研究

锚杆最合理支护参数的确定是对边坡进行有效治理的前提条件,为了准确地确定边坡锚杆的支护参数,笔者运用极限平衡方法,分析了边坡在锚杆处于不同倾角、不同布设形式条件下的边坡安全系数和潜在滑动面的变化情况.分析结果表明:1)锚固边坡存在锚杆的最合理锚固倾角.但对于不同长度的锚杆来说,锚固倾角一般不同.当锚杆倾角大于最合理倾角后...     

岩质边坡锚杆及防护网温度应力分析

喷锚支护是岩质边坡常用的加固手段,在对锚杆及防护网应力监测中发现,温度变化对钢筋应力影响较大,甚至成为主要影响因素.对温度应力的产生机理进行分析,认为温度应力产生于钢筋、粘结砂浆及边坡岩体之间的线胀系数差异;研究了温度应力的理论值,得出温度每上升1℃钢筋产生约1 MPa的压应力,并在实际监测结果中得到验证;研究了边坡温度场,拟合出边坡不同深度岩体的温度波动函数;根据边坡温度场与钢筋应力的相关性,对锚杆与防护网分别提出温度应力的剥离方法.     

增大截面法加固石拱桥的锚杆抗拔影响参数试验研究

以增大截面法加固石拱桥的锚杆抗拔影响参数为研究对象,针对加固所采用的锚杆,进行一般、整体正交2种试验方案设计,重点从锚固剂、钢筋等级、钢筋直径、锚固深度、钻孔直径等5个因素考虑,完成了锚杆拉拔系列试验。依据试验数据的极差分析及锚固系统的破坏形态,得出各影响因素对锚杆锚固力的不同影响程度。试验表明锚固剂与钢筋等级2种因素的影响程度较大,并且锚固剂的种类对锚固力的影响显得尤为重要。以此为基础详细地分析了采用树脂胶、水泥砂浆2种锚固剂时各影响因素的最佳水平值组合,得出树脂胶为锚固剂所获得的锚固力远大于水泥砂浆的结论。同时,此试验间接验证了锚固技术应用于增大截面加固方法的科学性。     

新型BFRP锚杆在边坡支护工程中的施工工艺研究

新型BFRP筋材具有高强度、耐腐蚀、与注浆体粘结性能良好等优点，适合作为工程锚杆。从BFRP锚杆制作、锚具设计、锚杆施工步骤等角度，对新型BFRP筋材锚杆的施工工艺进行研究。设计制作了适合于预加力锚杆和非预加力锚杆的BFRP锚杆专用锚具，并获得简易对中器制作方法及锚具粘结工艺。通过实际工程应用表明，所提出的新型BFRP筋材锚杆施工方法合理可行。     

隧道洞口高陡边坡稳定性分析及支护方案研究

以某隧道进口高陡边坡为研究对象,采用FLAC3D数值模拟软件,进行边坡稳定性和支护结构受力分析,研究边坡稳定性变化情况及支护方案的合理可行性。研究结果表明：支护结构较大程度地提高了边坡稳定性,坡体安全系数由1.08提高到1.25以上,边坡塑性区范围有所减小;计算所得的支护结构受力情况与实际较为一致,支护结构采用的锚索预应力、锚索锚固段长度、加固桩截面尺寸和桩间距等设计参数合理可行。     

喷锚与预锚支护在岩质边坡工程上的联合应用

介绍喷射混凝土锚杆支护与预应力锚杆支护在某住宅楼边坡工程上的联合应用,包括边坡稳定性分析、边坡支护设计及施工工艺等。