新型高强预应力让压锚杆巷道支护性能的数值模拟

一种新型的高强高预应力让压锚杆在国内煤矿深埋巷道支护中得到了成功应用,与普通锚杆相比,高强度、高预应力和让压性能是其主要特点。基于高强预应力让压锚杆力学模型,建立了让压锚杆-围岩相互作用体系的有限元数值模型,并对巷道围岩应力分布、位移和锚杆受力性能进行了分析。结果表明,高强预应力让压锚杆系统能够减小锚杆荷载,且可防止大变形和深井巷道支护中锚杆过早地进入屈服,对杆体具有保护作用。     

预应力锚杆内锚固段长度效应研究

为研究预应力锚杆内锚固段长度对杆体轴力及围岩支护效果的影响,将锚杆内锚固段长度与杆体总长度之比定义为内锚固段长度系数,根据锚固界面剪应力计算公式,推导锚杆轴力与杆体伸长量的关系式。在分析内锚固段长度系数对杆体轴力影响规律的基础上认为,在锚杆杆体总长度一定的情况下,减小内锚固段长度,可有效控制杆体轴力的增大。基于预应力锚杆加固围岩的组合拱理论,利用FLAC3D数值模拟技术,分析内锚固段长度对锚杆的预应力场及围岩支护效果的影响,结果表明:内锚固段长度的降低,有利于扩大锚杆的预应力场影响范围、提高围岩有效承载圈厚度、减少围岩塑性区深度和变形量。最后,讨论了通过改变锚固长度协调支护刚度的工程意义。     

改进的杆系有限元在预应力锚杆柔性支护法中应用

现在基坑设计中常用的杆系有限元计算方法是基于桩墙和锚杆联合支护的,不适用于预应力锚杆柔性支护。根据预应力锚杆柔性支护法的施工特点,改进了杆系有限元计算模型,提出柔性支护的开挖荷载计算方法,使之可以适用于预应力锚杆柔性支护法。编制了相应的计算程序,最后对一个实际工程进行计算分析,结果表明,用改进后的杆系有限元方法可以计算出预应力锚杆柔性支护的基坑水平位移、锚杆轴力,计算值与实测值较为吻合。     

粘结式锚杆在爆炸动载下轴向应力分布研究

通过物理模型试验,研究在爆炸动载作用下临近工作面支护锚杆的应力状态。根据相似条件和简化假设,采用集中装药进行工程掏槽爆破模拟,利用粘贴在锚杆上的应变片测得近区端锚和全锚锚杆的轴向应变波。测试结果表明,爆破引起锚杆振动时间约为6 ms,经过9 ms的缓降期锚杆变形趋于稳定值;动载期间端锚锚杆在杆体中部锚固段测得峰值应力比杆体尾部自由段的值大,但相差不大,动载过后尾部的残余应力较大;全锚锚杆在杆体尾部测得的峰值应力和残余应力都远大于杆体中部测得值。利用无限体内一点受法向集中力作用的位移势函数,推导锚固体及周围岩体的轴向应力分布,并计算一定预应力在锚固区产生的附加轴向应力,结合动应力的作用分析锚杆的受力状态     

高层建筑深基坑支护中应用土层锚杆的试验和监测分析

本文介绍了武汉天一大厦深基坑支护方案和土层锚杆施工情况。进行了长江Ｉ级阶地汉口地区粘性土层作为锚固段的锚杆试验，确定了此类锚杆的极限承载力，根据试验曲线，对锚杆的张拉位移进行了分析，提出了锚杆张拉位移由主位移（即杆体的弹塑性位移）和副位移（即杆体的拉直、接触间隙减小等位移）组成，并阐述了进行锚杆预拉的必要性。对基抗的变形曲线和护坡桩的受力情况进行了分析，对悬臂桩和加强桩支护方案的基坑稳定性效果和周     

微观负泊松比锚杆静力学特性及其工程应用研究

相比于传统的小变形锚杆支护材料,负泊松比锚杆/索材料具有大伸长量、高强高韧、高恒阻力、吸能等优异力学特性。在宏观负泊松比（NPR）锚杆/索研究和应用基础上,何满潮研发了新一代微观NPR钢材料和微观NPR锚杆。目前微观NPR钢材料的静力学特性研究较少,微观NPR锚杆在城市地下隧道工程的适用性有待于现场应用验证。通过室内静力拉伸试验对微观NPR钢的力学特性进行了研究,结果表明本批次微观NPR钢平均伸长率为34.68%;恒阻力值范围为203.9～ 240.7 kN;拉伸全过程表现为均匀拉伸变形;无屈服平台,破断时无明显颈缩现象。通过理论推导,建立了微观NPR锚杆在微静力拉伸条件下的弹塑性增量本构模型。以某路地铁站风道段为工程背景,介绍了微观NPR锚杆施工工艺,现场测试了极限拉拔力、伸长率及锚杆轴力等方面,结果表明,微观NPR锚杆具有高恒阻力及大伸长量等优势。在围岩大变形隧道开展了支护应用试验,验证了其具有良好的围岩大变形控制效果。     

基坑支护可拆型锚杆技术研究及应用

为了避免给周围后续工程造成施工障碍和引起法律上的纠纷,基坑支护中的临时锚杆在失去作用后应将其拆除。通过对锚杆荷载传递特性的分析和在现场原型试验研究的基础上,提出了一种仅拆除拉杆材料的可拆型锚杆技术。该技术通过在拉杆材料和注浆体之间设置隔离措施来拆卸锚杆,并通过带传力杆的承载体将锚拉力分散传递于注浆体中。工程实例表明该技术方法简单可行,且由于受力合理,可拆型锚杆的技术性能也较普通锚杆明显有所提高。     

玄武岩纤维与钢筋锚杆锚固性能现场对比试验研究

玄武岩纤维（BFRP）锚杆具有抗拉强度高、耐腐蚀性能好等优点,是岩土锚固结构中钢筋的良好替代品,近年颇受业界关注。通过在黄土地层中开展4组?25 mm BFRP锚杆和钢锚杆的现场拉拔试验,初步研究两种材质锚杆的破坏模式和锚固性能差异。研究结果表明：对于诸如?25 mm类较大直径土层锚杆,拉拔过程中锚固体系的灌浆体内外界面破坏迹象共存,但最终破坏模式受控于灌浆体与土层界面（第二界面）,且BFRP锚杆与砂浆内界面（第一界面）破坏程度明显高于钢锚杆;两种材质锚杆的极限承载力相近,界面黏结强度均随锚固长度的增大而减小;受两种材质锚杆本身的加工工艺和材料力学性能影响,试验中钢锚杆与灌浆体的黏结性能优于BFRP锚杆;相同荷载水平,相同位置处,BFRP锚杆杆体轴力大于钢锚杆,轴力衰减速率略小于钢锚杆;峰值剪应力BFRP锚杆小于钢锚杆。     

三峡永久船闸高强锚杆造孔施工技术

１　概况随着三峡永久船闸双线五级连续梯段１６１７ｍ主体段的开挖,岩锚加固支护工程进入施工高潮。各类锚杆（索）的分布点广,线长,工作量多,施工难度大（高直立墙）,技术要求高,岩石硬度大（花岗岩）。高强锚杆工程是本次锚杆类中施工要求最高的一种,其造孔施工随着开挖梯段的加深而进行,其安装则在船闸直立墙开挖结束后,转入后期钢筋砼的工程施工时同期进行。我公司在南线五闸室主体段开挖施工。共投入６台钻机进行高强锚杆造孔施工。高强锚杆孔的排距为１．５ｍ×２．０ｍ,孔深８～１２ｍ。至１９９８年８月,已完成约４００…     

优先土层锚杆围护体设计方案的计算机实现

介绍了土层锚杆围护体（包括墙体和锚杆支护结构）的方案优选计算机系统的功能和特色,讨论了其计算机实现方法,以及利用系统进行以工程要求和工程成本为目标的土层锚杆围护体设计方案优选的思路和方法。     

苏州地区深基坑锚杆支护的应用实例

苏州地区地层多为粉质粘土夹粉土,含水量较大,呈软塑至流塑状态,对深基坑支护极为不利。苏州世茂运河城深基坑支护工程选用护坡桩＋土层锚杆方案。锚杆设计为三层,间距为1.5m,承载力分别为250、280和220kN,有效锚固段长度分别为13、14.4和14m,杆体选用1860级75mm钢铰线。每层锚杆施工完成后,均进行了验收试验。试验结果表明,各层锚杆的承载力完全满足设计要求,而且安全储备很大,证明锚杆在软塑土层中的应用是可行的。     

长春万达广场抗浮锚杆的设计与试验研究

以长春万达广场地下室抗浮锚索工程为例,研究了扩体拉力型锚杆支护在宏观上和微观上的力学作用机理、扩体型锚固体的设计计算、所采用的锚杆扩体部分的扩孔器的内部结构等。在实验结果基础上,得出在土层中采用扩体型锚杆不仅能充分利用土体自身的强度,提高其承载力,改变其锚固体的应力状态,而且能减少锚杆锚固体长度、缩短施工工期、降低工程成本、节约自然资源等结论。最后对扩体型锚索影响承载力的因素、地层适用条件以及它的应用前景进行了探讨和展望。     

优选土层锚杆围护体设计方案的计算机实现

介绍了土层锚杆围护体（包括墙体和锚杆支护结构）的方案优选计算机系统的功能和特色,讨论了其计算机实现方法,以及利用系统进行以工程要求和工程成本为目标的土层锚杆围护体设计方案优选的思路和方法     

大型地下洞室全长黏结式岩石锚杆锚固机制研究及锚固效应分析

以大型地下洞室为背景,采用隐式锚杆柱单元模拟黏结式岩石锚杆,推导了杆体对围岩模型的附加刚度贡献模型。根据中性点理论,假定锚固体界面的剪切滑移模型,导出了锚杆与围岩相互作用下的荷载传递基本微分方程。基于三维弹塑性有限元增量法计算的围岩离散位移,采用插值拟合获得造成锚杆变形的围岩连续位移,通过求解微分方程得到锚固体界面剪应力和轴向力分布函数。将获得的锚固体剪应力采用等效附加应力模型作用于岩体,反映了锚杆的支护效应。实例分析表明,锚杆新算法能较好地模拟锚杆支护效果。获得的锚固体受力分布特征符合中性点理论,锚固体界面剪应力分为正、负两段,锚固体轴向力分布为单峰曲线。此外,新方法的计算值与实测值较为接近。     

让压锚杆在大变形隧道支护应用中试验研究

锚杆在支护大变形隧道工程时常因变形过大而发生拉断破坏,为推广可延伸性锚杆在大变形隧道中的应用,提出了恒阻挤压滑移让压锚杆,通过挤压并拉伸锚杆杆体来消耗高地应力引起的围岩形变能量,实现让压功能;通过调整挤压套的位置、握裹力,可以依据具体大变形隧道工程的围岩特性,调节让压锚杆的让压荷载、最大让压量。通过室内试验,证明了恒阻挤压滑移让压锚杆让压装置可靠性,获得了恒阻挤压滑移让压锚杆力学特性。以兰渝线毛羽山隧道为应用工程,试验结果表明：让压锚杆在大变形隧道工程中可以保证可靠的让压效果;在软弱不良大变形隧道工程中,宜采用注浆等手段以保证让压锚杆的有效支护性能;让压锚杆可以有效控制围岩变形,保证大变形隧道中围岩的收敛效果。     

拉力分散型锚杆工作机理的试验研究

拉力分散型锚杆的现场拉拔试验表明,与普通锚杆相比,该类型锚杆不仅工艺简单,又能大幅提高承载能力,可在基坑工程中广泛应用。结合沿杆体布置的应变片测试结果,分析得出了拉力分散型锚杆受拉时的应力分布规律。     

广州双燕岗住宅区边坡支护预应力锚杆设计与施工技术

笔者根据对广州双燕岗住宅区边坡支护的施工实践,获得了先进的锚杆施工技术。本文详细阐述了边坡支护预应力锚杆的原理、工程作用、锚杆设计及锚杆施工工艺,为承担边坡和基坑支护锚杆工程提供了技术保证。     

超前锚杆预支护机理研究

在文献「１－７」基础上产超前锚杆预同理研究的理论框架。通过物理模拟试验及力学模型的建立与求解，对超前锚杆预支护结构的支护机理、力学机制、及其上部碎块体的应力场、超前锚杆受力状态和巷道顶板的在拱等进行了系统的研究。     

高应力破裂岩体条件下锚网支护研究

通过研究传统新奥法充分利用和调动巷道围岩强度及其自身承载能力,依靠围岩支护共同作用原理来维护围岩的稳定性。对锚网支护作用机理进行研究,建立预应力锚杆的力学模型,发现高强预应力锚杆的锚固力与围岩性质、锚固方式、锚杆杆体和围岩应力等因素有关;同时分析了锚网支护与围岩共同作用机理,并应用FLAC对锚网支护机理进行研究,发现锚网支护与围岩形成压缩拱,依靠压缩拱来抵抗围岩应力,进而维护巷道围岩的稳定。通过在小官庄铁矿进行试验,在小官庄铁矿41联巷采用高强预应力锚网支护,取消喷射混凝土,巷道围岩变形量比较小,锚网支护能够维护高应力破裂岩体围岩的稳定,在同类矿山中具有推广应用价值。     

煤矿巷道锚杆支护的参数优化

目前煤矿巷道锚杆支护设计尚存在不足,造成锚杆锚固能力未能充分发挥,支护材料浪费和支护成本偏高。基于围岩与锚杆共同作用原理,通过锚杆受力监测,对锚杆支护参数进行设计,有助于充分发挥锚杆支护的优越性。针对陕西某煤矿巷道条件,通过计算和锚杆受力监测,调整锚杆参数的方法,进行锚杆支护参数设计,实现锚杆支护的参数优化。应用结果表明利用这一方法能够准确、快速地得到锚杆的支护参数,充分发挥了支护锚杆的承载能力,实现了支护优化。本文工作对改进煤矿巷道支护设计具有一定的实际意义和工程价值。