软弱围岩隧道取消系统锚杆的现场试验研究

在软弱围岩隧道中,提出初期支护结构由钢架+喷射混凝土+钢筋网+锁脚锚杆+纵向连接筋组成,即取消系统锚杆用钢架联结处的锁脚锚杆代替。以包家山隧道为依托工程,采用现场试验的方法,选取2个试验段,进行锁脚锚杆取代系统锚杆后,有、无拱部锚杆的对比试验研究。对比试验的内容包括：隧道初期支护的净空收敛、围岩压力、钢架应力、喷射混凝土应力、锚杆轴力和纵向连接筋应力等。研究结果表明：2个试验段初期支护变形趋于稳定,结构受力安全,说明取消系统锚杆不影响初期支护结构的安全与稳定;拱部锚杆有受拉,也有受压,但受力都不大,最大拉应力仅为钢材极限强度的11.8%,其支护作用不明显;锁脚锚杆大部分受拉,最大值达到191 MPa,钢架支护作用明显,在支护体系中发挥着重要作用。取消系统锚杆减少了施工工序,降低了工程造价,缩短了工序循环时间,有利于及早封闭围岩以形成完整的支护结构。经济价值和社会效益显著。     

公路隧道中系统锚杆的功效研究

系统锚杆是锚喷支护的重要组成部分,目前广泛应用到公路隧道的初期支护中。然而,系统锚杆到底对隧道结构的稳定起到多少作用一直没有有效的定量计算方法。以某高速公路隧道为例,用有限元强度折减法计算了不同地质条件下锚杆对隧道安全系数大小的影响。结合有限元数值模拟,通过对锚杆各种效应的分析后得到如下结论：在很多地质条件下锚杆对公路隧道稳定性影响不大,建议在有条件的情况下可以逐步开展取消系统锚杆的工程试验验证,为公路隧道不设置系统锚杆提供更多的工程依据     

挡墙水平变位诱发地表沉降的简化解析解

推导了平移模式下的地表沉降理论显式解,在此基础上提出了任意挡墙变位诱发墙后地表沉降的简化计算方法。分别与平移、绕墙趾及绕墙顶等3种变位模式下的弹性有限元数值解进行对比分析,对简化解析方法进行了验证。最后将这一简化解析方法应用于工程案例预测,与软土地基现场实测结果进行对比,发现理论预测的地表沉降曲线与实测值相吻合,且较准确地预测了最大沉降发生的位置,表明了该简化解析方法的实用性。     

基于突变理论的单根锚杆脱黏分析

针对工程中单根预应力锚杆的脱黏失效问题,基于突变理论提出一种研究的新思路。在建立简化力学模型的基础上,推导出锚固界面的非线性剪切滑移模型;视预应力锚杆为弹性体,根据弹性理论得出锚杆的总势能;引入突变理论,将锚杆势函数化简为尖点突变模型的标准形式,构建锚杆失效的临界判据,并进行脱黏分析。结果表明：所建非线性剪切滑移模型可以合理考虑锚固界面的软化特性;拉拔荷载作用下,锚杆杆体与周围注浆体的界面剪应力分布逐渐演化为单峰曲线,直至极限状态下整个锚固界面发生软化破坏;推导出的临界松动位移理论公式简单实用,可为研究单根预应力锚杆的脱黏失效提供参考。通过对工程算例进行验算分析,证明所提方法是合理可行的。     

土钉墙与锚索联合支护在工程中的应用

从工程实例出发,介绍了土钉墙与锚索联合支护的施工过程和注意事项,验证了该支护方法应用于深基坑支护中的安全合理性,并根据在施工过程中揭示的地下土体情况及时调整支护设计参数和施工方案,发挥基坑信息化施工的优点,确保了工程的顺利进行。     

边界环境复杂条件下基坑支护施工技术分析

介绍了广西梧州市河滨饭店原址改造基坑支护工程的场区边界复杂环境条件、基坑支护设计和支护施工技术分析。针对基坑周边场地狭窄,施工边界环境复杂的条件,对不同的支护面采用不同的支护技术措施,很好地解决了在复杂周边环境下基坑支护施工安全性、可靠性不高的问题,又相对降低了整个基坑支护造价。     

超载作用对深基坑支护设计影响的研究

针对深基坑设计和计算中常遇到的关于超载对支护结构设计的影响进行了探讨,考虑了超载的大小、离基坑边缘的距离及其作用宽度和相对作用深度等方面因素.结合成都地区某建筑的基坑工程,分别对预定的支护方案可能发生的超载的形式进行了详细设计和计算.研究结果表明,邻近建筑物超载作用形式对深基坑的支护方案的选择有着显著的影响.本文的研究结果对于类似建筑超载与支护形式选择的问题有一定的借鉴意义.     

锚杆无损检测力锤激励机理与实验

在对锚杆进行无损检测中,力捶激振是产生锤击脉冲普遍采用的方法,对于煤矿常用的锚杆,因激振面积小,现场检测波形一致性较差,给波形的判读带来一定的误差,因此研究锤击脉冲的力学性能对工程动力检测具有重要意义。笔者将力锤与杆撞击之间由小到大和由大到小的局部变形用一个无质量的具有刚度为K的弹簧来模拟,从而推导出力锤与杆撞击的撞击力和脉冲作用时间表达式。然后运用ANSYS/LS-DYNA软件模拟了不同质量、撞击头半径和弹性模量的撞击杆以不同的速度撞击长杆的应力波形态和脉冲宽度,并在实验室对预应力锚杆用不同质量、不同硬度的力锤进行了激振试验。数值模拟和实验结果进一步阐述了锚杆无损检测力锤激励机理,为更准确地实施锚杆无损动力检测,提高工程检测质量创造了条件。     

滑坡锚杆锚固力时间效应试验研究

为研究陕南千枚岩边坡锚杆锚固效果,通过不同的加载方式进行了锚杆拉拔试验,对锚杆应力变化与位移的对应关系及锚杆应力的长期变化进行了总结。结果认为,采用逐级加载方式予以加载时,潜在滑面处应力增加滞后于锚头处应力值;采用瞬时加载至极限抗拉强度方式予以加载时,孔中滑面处钢筋计应力对外荷载不敏感。采用逐级加载方式予以拉拔后,锚杆锚头及潜在滑面处应力均需要经过约一年时间调整,同步达到稳定状态;采用瞬时加载至极限抗拉强度进行拉拔后,孔口应力调整需要较长时间,远长于潜在滑面处应力调整至稳定值的时间。     

地震作用下锚固边坡稳定性数值分析

地震诱发的边坡失稳是一种重要的地震地质灾害类型,本文结合工程实例,利用有限差分软件FLAC3D 建立了一个边坡的数值分析模型。对比分析了静力状态下锚固前后边坡的塑性区、水平位移和滑移面,地震作用下锚固前后边坡的塑性区、各个时刻的水平位移、锚杆轴力分布和塑性状态,然后分析了边坡的稳定性,并探讨了边坡破坏的机理。数值分析结果表明:锚杆对边坡的加固效果十分显著; 锚杆在发挥锚固作用时主要受拉,且随着锚杆位置高程的增加,锚杆的轴力减小; 有无锚杆支护的边坡在地震作用下的破坏方式不同。研究结果为锚固边坡的抗震设计提供了参考依据。