影响大吨位预应力长锚索锚固力损失的因素分析

通过对水利水电工程岩体加固中常采用的大吨位预应力长锚索锚固力变化规律的分析,详细讨论了影响预应力锚索锚固力变化的钢材松弛、岩体强度与性质、施工质量、锚索结构与环境变化等因素,得出了不同影响因素对预应力长锚索锚固过程中锚固力损失的影响效应。观察表明,引起锚索锚固力损失的最主要因素是岩体的变形与施工质量。根据岩锚实测资料的统计分析,进一步提出了各影响因素与锚固力损失间相应的经验关系,最后,提出了控制锚固力损失的工程措施,可供相关锚索设计与施工时的参考。

岩体锚固效应及锚杆的解析本构模型研究

利用Mohr-Coulomb、Hoek-Brown以及Duncan-Chang理论分别分析了块状和碎块状岩体锚固后的物理效应,通过分析认为,岩体锚固后可以有效地提高岩体的凝聚力和软弱结构面的抗剪强度,增强岩体的弹性模量,改善岩体的力学性质。通过对拉拔试验测试结果分析,在一定的假设条件下,推导了锚杆与注浆体或岩体耦合情况下的解析本构方程,并对其进行了参数分析,认为提高拉拔力、增大锚杆直径和锚固段长度可以有效地改善其锚固效果,并提出了锚固临界值的概念。在前人工作的基础上,利用提出的耦合解析本构模型建立了非耦合状态下锚杆的解析本构模型,通过计算认为,该解析模型是合理的。

全长注浆岩石锚杆中性点影响因素分析研究

中性点理论是地下工程锚固理论中的重要理论,但目前对于中性点位置的确定计算公式存在不合理之处。在前人工作的基础上,对中性点理论进行了完善和改进。在建立的锚杆解析本构模型的基础上,结合中性点理论中锚杆中性点位置处的摩阻力为0的思想,对影响中性点位置的因素进行了较详细的分析,得出了影响锚杆中性点位置的相关因素。通过分析研究得到,静水垂直主应力、锚杆长度、锚杆行间距等3个因素对锚杆中性点的位置没有影响,而洞室半径、岩体弹性模量、锚杆弹性模量、锚杆直径等4个因素对其有显著的影响。其中,洞室半径、锚杆直径与中性点位置基本呈线性函数关系,而岩体弹性模量、锚杆弹性模量与中性点位置呈指数函数关系,岩体弹性模量与中性点位置呈递减指数函数关系,锚杆弹性模量与中性点位置呈递增指数函数关系。通过对这些因素的分析,得出了锚杆中性点位置与相关参数之间的统一函数关系,为进一步研究中性点理论提供了一定的参考意义。

格构锚固技术及其在滑坡整治中的应用

人工开挖或天然边坡的整治加固，是在工程建设中常见的工程问题。通过对三峡库区奉节县白帝水泥厂俱乐部———滨江大道滑坡体整治表明，格构锚固技术具有能较好地适应地形变化、受力明确、加固效果可靠、对基础变形的协调能力强、施工速度快、后期维护方便和美化环境等优点，适应于在中、小型疏松介质边坡整治，尤其是进一步削坡条件受到限制的边坡整治工程中应用。

宜兴抽水蓄能电站地下厂房锚杆承载力现场试验研究与计算方法

简要介绍了一次大型洞室锚杆支护设计现场拉拔试验的研究成果,内容包括所采用的拉拔试验方法和主要试验结果。给出了锚杆体轴应变测试方法及其测试结果、岩体层面夹角对锚杆受力状态的影响、岩体表面及杆端位移特征、锚杆注浆体与孔壁之间的粘结力等试验结果,并根据试验结果提出了锚杆承载力峰值剪应力计算方法。与传统方法相比,所提出的方法建立在现场试验测试结果基础上,计算中考虑了锚杆体上剪应力不均匀分布的特点,锚杆长度按张拉段与锚固段之和计算,锚杆承载能力按杆体上的峰值剪应力计算,计算结果可较好地反映锚杆的实际受力状态。

确定预应力锚索设计参数的优化方法

在水利水电工程建设中 ,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 ,至今为止 ,对预应力锚固的设计大多过于保守 ,造成过多的工程浪费 ,锚固设计理论与方法有待于深入研究。通过对影响岩锚设计参数的因素分析 ,应用优化与决策理论 ,提出了岩锚设计参数的确定方法 ,建立了岩锚支护设计决策支持系统 RSASYS,为工程设计人员进行岩锚设计提供了一种新的分析方法。实践证明该方法可行并可获得巨大的经济效益。

基于西原流变模型的隧洞围岩支护参数研究

为优化榕江关埠引水工程隧洞围岩锚喷支护方案设计,引入了西原流变模型,并基于此建立了围岩强度准则下的西原流变分析模型,探讨了锚杆物理力学特征与体型参数特征对围岩稳定性影响。锚杆弹性模量参数对围岩位移、径向与切向应力影响均较小,锚杆弹性模量参数优化设计时具有较宽泛选择区间。锚杆直径愈大,围岩位移进入稳定期愈早,同时围岩位移也愈低,且以锚杆直径20~26 mm区间内围岩位移降幅最大。锚杆直径参数对围岩径向、切向应力影响超过锚杆弹性模量参数,径向应力发展在锚杆直径各区间内不均衡,但切向应力与锚杆直径关系较均衡稳定。本研究可为水工隧洞围岩支护方案设计及围岩流变数值计算分析提供参考。

卡拉贝利水利枢纽工程联合进水口软岩高边坡稳定设计

卡拉贝利水利枢纽工程联合进水口高边坡最大高度为113 m,边坡岩体易风化、遇水软化,岩石饱和抗压强度仅0.8 MPa。在经常遭遇高烈度地震、常年受水体淹没浸泡且每年都经历水位大幅升降的情况下保证百米级软岩边坡稳定,是设计中的难题。考虑左侧边坡开口线附近是阶地,边坡设计采取以开挖为主的"强开挖、弱支护"设计原则,即用缓于岩石水下稳定边坡坡比开挖,确保边坡在地震、岩石饱和状态及水位降落工况下均不会整体失稳。针对岩石易风化软化特点,要求开挖后立即素喷混凝土保护岩石,减少岩石暴露时间,随后挂网喷锚支护控制边坡局部掉块和表层滑动,运行时控制水库水位消落,以保障边坡安全。研究结果为其他强震区临水软岩高边坡设计提供了参考。

驮英水库及灌区工程溢洪道右岸边坡处理

驮英水库溢洪道边坡开挖揭露岩体多为粉砂质泥岩,为较软岩~软岩。分析了溢洪道边坡变形的原因,并对其地质情况进行了评价。针对溢洪道右侧边坡处理,选取了锚索(1500 kN)+钢筋桩和锚索(1000 kN)+抗滑桩两个方案进行比选,推荐采用锚索(1000 k N+1500 kN)+钢筋桩方案。并对处理后的边坡抗滑稳定进行计算分析。

马骅山隧洞管棚预支护参数设计

软弱围岩隧洞进洞的方式有很多种,管棚预支护进洞应用比较广泛。虽然应用较多,但是对于管棚预支护参数的选取研究还不够系统,通过研究分析,建立一套完整的管棚预支护主要参数选取的方法,通过在具体工程中应用,结合监测数据说明支护效果良好,设计参数科学合理,为快速进洞施工创造了有利条件。

填充混凝土处治隧道围岩突变实践技术

隧道的围岩变形处治是隧道施工技术管理的重点、难点,也是隧道能否安全顺利贯通的关键,随着我国隧道施工技术的不断进步,各类隧道施工世界级的技术难题被攻克,通过云南某高速采用填充混凝土进行围岩突变紧急处置的实践应用,对施工技术进行了系统性总结。

动态设计中的小湾水电站边坡工程

小湾水电站边坡工程针对其两岸边坡的不同地形地质情况和要求,分别以左岸“强开挖弱支护”,右岸“弱开挖强支护”为设计原则进行边坡处理,初步提出了不同失稳机制与模式的针对性合理定量分析评价体系,对于深厚覆盖层分布,规模巨大的堆积边坡首次大规模采用预应力网板深孔锚索治理并取得了成功,还将动态设计理念渗透到了小湾水电站边坡的具体工程中。

泄水闸预应力锚索的设计与研究

针对目前大型工程泄水闸预应力锚索设计方法和控制标准不统一的问题,本文根据《水工混凝土结构设计规范》(DL/T 5057—2009)对弧形闸门预应力混凝土闸墩的颈部提出的抗裂验算的控制标准,以某工程为例,采用工程中成熟的U型主锚索布置方式,探索泄水闸预应力锚索的设计与研究,并提出了一套以三维有限元分析为基础的设计方法和思路,对类似工程问题提供借鉴。

天生桥一级水电站引水系统环锚试验

天生桥一级水电站引水系统由隧洞及高压管道组成。隧洞采用后张法预应力混凝土结构方案，这在国内尚属新颖型式，资料不多，因此了解混凝土衬砌的预压状态，掌握该结构的施工工艺十分必要。在工地进行了隧洞原位１∶１的环锚工艺试验，研究观测了预应力锚束张拉荷载沿孔道的分布规律；隧洞衬砌表面及内部预应力情况；隧洞洞径变化情况等。由锚束沿孔道分布荷载的典型试验与整束试验测值的比较表明，张拉锚固体系的预应力损失较大。提出了减少张拉荷载进入孔道前的损失等一系列提高预应力效果的措施。由实测资料的研究分析可知，预应力锚束作用的扩散范围（邻锚效应）为２ｍ左右；３０００ｋＮ级预应力锚束布置效果较佳；锚束张拉后衬砌混凝土与喷混凝土间张开较小，洞径变化不大。

压力型预应力锚索在大跨度高边墙地下洞室中的应用

在对压力型预应力锚索机理进行介绍的基础上,结合工程实例,对压力型预应力锚索的设计与施工工艺进行了较为详细的论述。实践证明本工程锚索设计合理,施工成功,工程安全可靠,压力型预应力锚索技术作为一种先进的手段,解决了高边墙地下洞室工程支护问题。

无粘结预应力锚索孔摩阻力及锚索结构改进的试验研究

利用一种新型让压构件的力学特性,采用现场试验的方法对锚索孔摩阻力进行测试。结果显示,普通无粘结预应力锚索孔摩阻力达到孔口拉力的25%~40%,且随着锚索自由段长度的增加呈现加速增长的趋势。为了进一步研究锚索孔摩阻力形成的主要因素,对单根钢绞线的孔摩阻力进行测试,通过对比试验成果的分析,认为锚索居中和绑扎方式是影响孔摩阻力的重要因素。在对锚索孔摩阻力主要影响因素分析的基础上,对锚索内部结构进行改进,经室内试验验证,改进后的锚索孔摩阻力得到有效减小。

三峡船闸高边坡岩体稳定性断裂损伤模型研究

用锚杆加固节理裂隙岩体，其效果是十分明显的。但目前尚缺乏相应的有效计算方法。根据应变能等效假设和自洽理论，建立了加错节理岩体在复杂应力状态下的本构关系及其损伤演化方程。应用所提出的本构关系和损伤演化方程，对长江三峡工程的船闸高边坡的稳定性进行了分析，重点分析了节理尖端产生次生裂纹的可能性、用加锚来减小节理损伤演化区和边坡变形量的效果。分析所得出的开挖边界上的位移值与原型观测值颇为一致。

高边坡工程中预应力锚索间距与开挖顺序的优化

本文探讨高边坡开挖与加锚的优化设计，主要是预应力锚索的最优间距和开挖的最优顺序．对某大型水电工程的应用计算显示，成果可信．

边坡加固设计中钻孔空间交叉的判断方法及准则

提出了通过数学方法求解钻孔孔位在空间的最短距离及最接近点位置并结合孔偏来判断其在空间是否交叉的方法及准则。采用该方法可以对各种不同用途的钻孔在空间的交叉情况进行准确判断,尤其是对于边坡加固中大量锚索和监测仪器孔或排水/观测洞室等穿插布置的情况,可以避免异常麻烦的孔位交叉判断图上投影作业。该方法也可用于大坝工程灌浆、取芯、物探等或土建工程中钻孔与水管或电缆交叉情况的判断。

锚索框架梁法加固朱村滑坡体

通过对锚索框架梁加固滑坡体的原理进行分析论证,按温克尔地基模型和弹性地基梁的方法计算框架梁内力,进而进行锚索框架的结构设计,并在徽杭高速公路朱村段滑坡治理工程中应用,取得较为满意的加固效果。