预应力锚索格构梁作用下边坡土中应力分布的室内模型试验研究

预应力锚索格构梁由于其多方面的优点而在工程中得到了广泛的应用。但到目前为止，对预应力锚索格构梁的设计计算还没有提出一个合理的计算模型。本文针对现有计算模型对格梁底部地基反力的分布假设的不足，进行了预应力锚索格构梁的室内模型试验，并对格梁底部土体应力的实际分布情况进行了分析。分析结果显示，土中应力随锚索预应力的增大而增大，且格梁底部的基底反力并非成直线或线性变化，而是与所加锚索的位置有关，因此不能简单地将格构梁看成刚性梁。最后，就本模型试验所存在的不足对今后的研究方向提出了几点建议。     

格构锚固体系梁下土体反力分布规律的试验研究

应用地质力学方法,开展格构锚固体系与滑坡体相互作用的模型试验,利用土压力计测量作用于格梁底部的土体反力,研究滑坡防治中格构锚固体系梁下土体反力的分布规律。结果表明:格构梁各排横梁及竖肋在滑坡滑动时的受力模式基本相同,具有节点处大跨中小的规律;滑坡滑动时,各排锚索格梁同时受力、同时发生变位,但自上而下所承担的滑坡推力不均等,具有最上排格梁受力最大、中排次之、下排最小的特点。最后,分析了产生测试误差的原因,并建议提高岩土体的测试技术及方法,为格构锚固体系结构优化设计研究提供一定的借鉴思路。     

倾斜式预应力锚索格构梁支护效果分析

针对墙背倾斜预应力锚索格构梁的受力规律成果较少的现状, 论文采用Midas/GTS软件, 建立北京门头沟锚索格构梁倾斜的三维实体模型, 对比分析了直立、墙背倾斜80和70时的墙背应力、弯矩及水平变形, 以及墙背的侧向土压力变化规律。结果表明倾角70断面的锚索轴力、水平位移和弯矩都最大, 直立断面最小。建议在预应力锚索格构梁尽量选取直立断面。     

锚杆格构梁模型试验及格构梁内力分析

在锚杆格构梁室内模型试验的基础上,对格构梁的受力特点及规律进行了探讨。试验在坡体后缘加载,通过在格构梁上布设压力盒得出了格构梁底部土体压力的分布规律及锚杆上粘贴的应变片测试了锚杆的受力情况,并采用半无限体弹性地基梁理论对锚杆格构梁的内力进行了计算。     

预应力锚索格构模型试验加载系统设计

预应力锚索格构复合结构广泛应用于边坡防护及滑坡治理中。但其设计计算理论还有许多问题需要进一步深入研究。因此,开展该复合结构的模型试验非常必要。针对锚索的锚固方向,模型试验需要对格构节点斜向施力,斜向加载系统设计成为该试验成败的关键环节。在分析现有实验条件的基础上,针对预应力锚索格构梁的受力特点,对预应力锚索格构复合结构模型试验的加载系统进行了设计。该设计包括加载千斤顶可转动底座的设计、斜向反力网架设计计算等。巧妙地解决了加载方向与边坡夹角需要灵活变化的关键技术问题以及千斤顶位置随意移动问题。这对于有相同技术要求的其他工程无疑具有借鉴和指导作用。     

滑坡治理中预应力锚索格构梁内力计算方法对比分析

本文结合某一滑坡防治工程实例,对预应力格构锚索工程提出了适合该工程布置方式的格构梁设计计算模型,并将此模型的计算结果与常用的winkler弹性地基梁和倒梁法的计算结果进行对比分析,研究表明此计算模型更加符合格构梁实际受力情况。      

滑坡治理工程中钢筋混凝土格构梁设计理论研究

钢筋混凝土格构锚固是滑坡治理的一种有效措施,在三峡工程地质灾害治理中应用广泛。在钢筋混凝土格构梁与预应力锚索复合结构受力分析的基础上,提出了格构锚固的力学模型,将格构梁简化为受集中力作用的弹性地基上的梁,并按无限长梁和有限长梁上受一个集中力和多个集中力作用,分别推导出变形和内力分布表达式,讨论了格构梁工程设计的基本要求,提出了格构梁工程设计的步骤和方法。以三峡工程库区巴东县太矶头滑坡为例,系统介绍了该滑坡治理设计的实施过程。     

预应力格构锚固结构受力特征模型试验研究

格构锚固是边（滑）坡工程常用的防治技术之一,为了研究格构锚固结构实际支挡碎石土边坡的受力特征,利用现场大比例尺物理模型试验,填筑粘土方式模拟滑坡体,设计相似比为1:2.5的格构梁,通过后缘加载模拟了格构锚固体系承载受力直至失稳破坏的全过程,监控格构梁后部土压力、格梁应力、格梁位移等参数,并分析了格构梁受力、位移特征和变形破坏模式。结果表明:格构边界处锚固点处变形较内部更为明显,跨梁呈"拱桥式"变形,最终在锚固点附近折断破坏;各横纵梁受力特征类同,梁交叉锚固点处应力集中,梁中部受力最小,应力呈近倒三角形分布;模型中锚固点受力和位移自顶到底呈现线性递减的应力分配现象。上述研究可以为工程优化设计提供一定参考。      

锚索格构梁在岩质滑坡治理中的应用

通过某市友谊大道滑坡工程实例,介绍锚索格构梁在岩质滑坡治理中的设计、施工方法及效果。     

非预应力格构锚固机制与优化设计研究

非预应力格构锚固是集坡面生态防护、浅表层与深层加固于一体的新型边坡加固技术,但目前无论就其加固力学机制,还是工程设计计算方法而言,学术界尚未达成共识。在分析边坡开挖失稳破坏力学过程与稳定性工况的基础上,依据应力扩散原理与Mohr-Coulomb强度理论,探讨了非预应力全长黏结格构锚固通过自主调动稳定区岩土体的力学强度来有效改善不稳定区边坡的受力状态和主动约束边坡不稳定变形持续发展的综合加固机制,包括双向挤密效应、锚拉效应、销钉效应、框箍效应与土拱效应;依照优化设计的基本原理与有关规范,构建了格构框架的优化设计数学模型与相关约束方程;利用Matlab7.0编写了该结构优化模型的自动寻优程序;通过在三峡库区某边坡治理工程中的应用,详细地介绍了其优化设计的计算过程;与基于工程类比法的原设计相比,可达到节省工程造价和优化设计结果的目的。     

预应力锚梁的设计研究

预应力锚梁是岩质边坡加固的一项新技术,具有排水、监测、补强等一般锚固洞不具有的功能。但预应力锚梁的设计尚没有较好的办法。文章将判别边坡稳定的不平衡推力法和预应力结构设计的方法有机结合起来,较好的解决了预应力锚梁的设计荷载、预应力对边坡稳定的贡献以及和锚梁结构的设计强度等问题,为预应力锚梁的设计提供了一种设计方法,对这一新技术在工程中的的应用提供了设计上的依据。     

微型桩单桩加固滑坡体的模型试验研究

通过开展滑坡基本参数试验和微型桩加固滑坡体的模型试验,研究微型桩单桩加固滑坡体的承载机理、受力情况及破坏模式。结果表明：微型桩可有效提高滑坡的稳定系数,采用微型桩加固滑坡后,可将滑坡的稳定系数由0.96提高至1.35;微型桩所受的滑坡推力呈上小下大的三角形分布,滑床抗力呈上大下小的三角形分布,且随加载量的增加合力作用点逐渐向滑面靠近;微型桩于滑面附近发生破坏,其破坏模式可判断为弯剪破坏。     

滑坡地段隧道变形机理的模型试验研究

通过室内地质力学模型试验,研究了滑坡地段坡体变形与隧道的相互作用机理、围岩和衬砌压力的变化规律以及坡体和隧道的变形特征,着重研究了滑带土浸水软化及发生蠕变时坡体变形与隧道的相互作用关系。本文的成果可为该类病害的预测预报和有效整治提供科学依据。     

格构梁在软岩边坡治理中的应用研究

格构锚固结构是边坡治理中的一种有效的抗滑结构。本文通过工程实例探讨适合软岩边坡治理的格构梁的内力计算方法。提出按照交叉梁与地基之间的相互作用的受力模式分析格构梁,提出通过交叉点处荷载分配,将格构梁简化为纵、横两个方向的Winkle弹性地基上有限长梁来计算的方法。     

动力模型试验模型土配制初探

动力模型试验已经广泛应用于土与结构相互作用的研究中,其中模型土的配制尤为重要。根据所选土样的基本物理力学性质,制作了不同干密度、含水率的环刀试样,通过直接剪切试验,得到了不同试样的初始剪切模量。在试验的基础上,探讨了初始剪切模量与试样干密度、含水率之间的关系。基于动力模型试验的相似关系得到了模型土配制的基本要求,结合探讨结果分析了不添加其他材料的模型土配制,得到定性的模型土配制方法,结果可为以后类似试验的模型土配制提供参考。     

可回收式锚索试验研究

在城市建筑基坑支护中．常规锚索由于不回收而侵犯到临近地下空间的产权．其应用将会逐步得到限制,可回收式锚索将是解决这一问题的有效手段．在其使用功能完成后可以将锚索体顺利地从钻孔内全部回收,在今后的城市建设中将会有着广阔的应用前景。在综合国内外相关研究成果的基础上,开发出压力分散型回收式锚索和压力型回收式锚杆,并通过现场试验对其结构型式的合理性、承载力以及回收性能进行了验证。     

不同影响因素和测试技术下的滑坡模型试验研究与展望

滑坡是一种常见的全球性的地质灾害, 也是我国最主要的地质灾害之一。滑坡灾害具有极大的危害性, 常常造成大量的人员伤亡和经济损失。在现有研究滑坡形成机理的方法中, 模型试验有不可替代的优势:可以很好的再现滑坡发生全过程, 直观地对滑坡变形破坏的特征进行观测, 可以进行定量化、精细化地测试力学参数的输入和输出, 试验条件和因素较易控制, 可操作性强等。近些年来众多学者利用模型试验对滑坡进行了研究, 取得大量的研究成果。但目前的研究比较分散, 尚未进行系统的总结。本文主要从滑坡影响因素(加载、降雨、库水、地震等)和模型试验中的测试技术两方面对滑坡模型试验进行了系统性的总结, 并对今后滑坡模型试验的研究方向进行了展望, 以期为后续的研究工作奠定基础。     

微型FBG土压力传感器的优化设计及其模型试验应用研究

本文针对地质力学模型试验,特别是针对含水地质结构的模型试验中土压力测量的不足,利用光纤光栅体积小、易封装、防水抗腐蚀、防电磁干扰等特点,基于短栅距光纤布拉光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)设计了适用于地质力学模型试验的微型FBG土压力传感器。采用有限元力学仿真对传感器的膜片尺寸、传感器厚径比进行优化,得到传感器在0~1MPa土压力测量范围内,直径20mm、高度为0.2mm的圆平膜片灵敏度高且不易造成FBG光谱畸变,厚径比为0.16(H:4mm/D:25mm)的传感器测量结果更可靠且对被测岩土介质影响较小。标定试验表明,传感器在0~1MPa压力范围内具有很好的重复性与一致性。将该传感器应用于海底隧道模型试验,监测隧道开挖过程的围岩应力释放规律,该传感器很好地监测了隧道从迅速失稳到逐渐稳定的变化过程,从而证明了设计的微型FBG应用于模型试验的可行性。