定点定向二次注浆对锚索极限抗拔承载力的影响研究

锚索注浆是为了形成锚固段以提供足够的锚固力,锚索注浆质量直接影响着整个深基坑支护体系的安全。在锚索二次注浆管的特定位置安装注浆阀,使锚索二次注浆时注浆液可在注浆阀的径向定点定向高压劈裂一次注浆体和锚固段周围的岩土体,从而在注浆阀环侧形成直径更大、形状更饱满的锚固体,有利于提高锚索的极限抗拔承载力。本研究通过锚索现场抗拔试验分别获得了定点定向二次注浆锚索和传统二次注浆方式锚索的荷载位移数据,并以实测数据为基础,利用指数模型拟合了锚索的Q-s曲线,得到了锚索的极限抗拔承载力值。

软土地层扩体锚索极限抗拔承载力特性及其改进措施研究

为解决软弱土层中预应力锚索抗拔承载力不足的问题,依托实际工程,通过现场拉拔试验,对比分析扩体锚索和普通锚索的极限抗拔承载力,并研究影响扩体锚索抗拔力的因素,提出相应改进措施,为同类工程提供理论依据与改进思路。结果表明:扩体锚索相比普通锚索的极限抗拔承载力可提高20%~40%,在软土地层具有更好的适用性;提出的改进措施可有效控制软弱土层中锚索抗拔力不足的各种因素,使扩体锚索的极限抗拔承载力提高40%以上;工程应用数据证明,扩体锚索能有效控制基坑位移,具有较好的工程应用效果。

交能融合项目路域光伏支架基础用钢管螺旋桩抗拔极限承载力的计算研究

由于钢管螺旋桩具有极佳的经济性和适用性,其在许多光伏发电项目中都是光伏支架基础的首选形式,但国内两项钢管螺旋桩设计标准中关于其抗拔极限承载力的计算公式存在较大差异,在实际工程中如何选择更合理的标准困扰着工程设计人员。以某交能融合项目路域的光伏场区为例,通过现场试验得到了单根钢管螺旋桩的抗拔极限承载力数据,并将现场试验结果与不同标准下得到的计算结果进行了对比,根据对比结果给出了计算公式应用建议。研究结果表明:1)从现场试验结果来看,钢管螺旋桩桩径的增加对单桩抗拔承载力有一定的提高作用,但提高作用有限,性价比较低。若要提高单桩抗拔极限承载力,建议还是从增加叶片的道数或叶片直径的方向采取措施。2)在进行光伏发电项目设计时,若要估算单桩的抗拔极限承载力,建议采用DB41/T 2125—2021中的倒圆台承载模式的计算公式,得到的计算结果最保守也最接近现场实际情况。

基于极限承载力试验的扩底抗拔桩承载特性数值模拟分析

基于天津于家堡南地下车库工程扩底桩抗拔极限承载力试验,结合数值模拟手段对扩底桩抗拔承载特性、破坏模式和受力机制开展了分析研究。计算分析表明,扩底桩(有效桩长19 m)相比等截面桩抗拔极限承载力提高约50%,材料增加仅8.5%,扩底桩扩大头周边土体提供的抗力显著提高了抗拔承载力;荷载较小时抗拔力主要由等截面段侧摩阻力提供,扩头段抗拔力占桩顶加载的比值随加载近似呈线性增加;扩底桩等截面段沿桩土界面先发生剪切破坏,扩头段周边土体后发生受压破坏,抗拔承载力达到极限;扩头段位于同一土层时,不同桩长扩头段提供的极限抗拔力相差不大,桩长越长,扩头段抗拔力贡献率越低;扩头段抗拔力主要由自重、扩头段法向力竖向分力和侧摩阻力组成,其中法向力竖向分量提供了扩头段的主要抗拔力,占扩头段总抗拔力约70%。

软土地基螺旋桩竖向抗拔极限承载力计算方法

根据抗拔螺旋桩基础竖向抗拔承载性状,使用极限平衡理论和Meyerhof深基础承载力理论,提出抗拔螺旋桩基础首层叶片界限埋深和叶片控制间距,给出多层叶片螺旋桩基础竖向抗拔破坏模式,得到竖向抗拔螺旋桩基础的首层叶片界限埋深和极限承载力计算公式。通过对14次工程桩试验分析和极限承载力计算,竖向抗拔极限承载力计算值与实测值误差一般在10%以内,说明所建立的螺旋桩基础抗拔破坏模式比较接近于实际情况,极限承载力计算方法可用于估算螺旋桩基础的承载力。

非均质软土地基上吸力式沉箱抗拔承载力数值分析

针对非均质软土地基上吸力式沉箱的抗拔极限承载力,运用大型有限元分析软件ABAQUS进行了三维非线性数值分析。通过一定数量的数值计算与分析,较系统地考察了沉箱承受拉拔荷载过程中主动侧土体与结构接触状态对沉箱极限承载力的影响。由此表明:软土地基的不排水抗剪强度、吸力式沉箱结构的长径比、荷载作用点位置等因素对于主动侧土体与结构的接触状态具有一定影响。通过与有关模型试验结果及极限分析上限解的对比分析,在一定程度上验证了有限元计算模型与数值分析结果的合理性。

螺旋锚极限抗拔承载力的回归分析

目的分析砂土中单锚片螺旋锚的工作性状及破坏模式,给出上拔极限承载力计算公式,为指导工程实践提供理论依据.方法通过室内试验获得试验数据,选定拟合函数对试验数据进行拟合,用回归分析的方法进行分析;绘制出相同直径锚片在不同埋深时的S Q曲线及不同直径的锚片在同一埋深时的S Q曲线.通过对比找出锚片直径、埋深等因素对上拔极限承载力的影响.结果在相同埋深的条件下,上拔极限承载力随锚片直径的增加而增加;在锚片直径不变的情况下,浅埋时承载力随埋深的增加而增加,但当埋深达到临界埋置深度后,承载力不再随埋深的增加而明显增加,而趋于稳定.结论可以通过增大锚片直径提高承载力,也可通过增加埋深提高承载力,但最大埋深不宜超过临界埋置深度.

基于改进的Mohr-Coulomb强度准则下岩石锚杆极限抗拔承载力计算

岩石锚杆基础作为风电机组基础的一种特殊基础型式,可以充分发挥原状岩体的力学性能,具有良好的抗拔性能。已有研究表明,小而非零拉伸截断改进的Mohr-Coulomb(简称M-C)强度准则更适用于描述岩体的破坏特性。基于小而非零拉伸截断改进的M-C强度准则,建立破坏面上单位面积的能量耗损率表达式。从塑性力学极限分析上限定理出发,构建岩楔体平移破坏机构。根据外部作用荷载和岩楔体自重所做的外功率与沿岩楔体圆破坏锥面的能量耗损率相等的条件,建立虚功率方程,并由此得到了岩石锚杆极限抗拔承载力的计算公式。经原型试验验证,推导公式所得计算值与实测值一致性较好,具有一定的可靠性,且能满足工程实际应用要求。

输电线路掏挖基础抗拔极限承载力的可靠度分析

根据输电线路掏挖基础抗拔极限承载力计算理论,给出了现行DL/T 5219-2005《架空送电线路基础设计技术规定》中"剪切法"系数A1和A2的理论公式,可修正现行设计技术规定中A1和A2的参数取值。根据修正后的系数A1和A2计算了试验掏挖基础抗拔极限承载力的理论值。分析了无量纲随机变量试计比(试验值/理论计算值)的均值、标准差、变异系数和概率分布特征,提出了采用"校准法"对掏挖基础抗拔极限承载力的可靠度进行分析的方法,给出了其在不同安全系数条件下的可靠度指标,并据此量化分析了我国掏挖基础的安全可靠度指标。研究成果可为输电线路掏挖基础抗拔极限承载力计算理论的完善以及现行杆塔基础设计技术规定中"剪切法"抗拔计算系数A1和A2的修正提供依据。

砂土中单桩抗拔极限承载力的计算

桩侧极限摩阻力是砂土中单桩抗拔极限承载力的主要组成部分,作为计算桩侧极限摩阻力的关键参数——土侧压力系数K的取值合理与否直接影响到单桩抗拔极限承载力计算的准确度。首先,基于密砂和松砂中的桩在上拔破坏时桩侧土压力分别呈被动和主动状态,同时考虑桩侧摩阻力和桩身表面粗糙度的影响,分别推导了不同相对密实度砂土中的土侧压力系数。然后,利用所得到的土侧压力系数并考虑桩侧单位摩阻力发挥的临界深度,按沿桩-土界面发生圆柱状剪切破坏模式建立了砂土中单桩抗拔极限承载力的计算方法。最后,利用该方法对已有的抗拔桩试验结果进行分析和比较,结果表明计算值与实测值吻合较好。

抗浮锚杆的抗拔承载力分析和数值模拟

近几十年来,土层锚杆技术在水工建筑、高耸结构、深基坑工程及边坡工程中得到广泛应用,尤其是端头扩大型锚杆的不断改进和应用,它不仅可利用锚固段和孔底扩大头的端头效应提供足够的锚固抗拔力,同时可减少锚固深度及孔径和上拔位移量,因此具有广泛的适用性。针对将扩大头锚杆作为抗浮锚杆应用于地下工程中的情形,提出了极限抗拔承载力的计算公式。基于算例分析和数值模拟进一步对其进行验证,结果表明了该理论公式的有效性和适用性,并对极限抗拔承载力的影响因素进行讨论,对建筑结构的地下抗浮锚杆的设计有很好的借鉴作用。

倒楔形冲切破坏模式下隧道式锚碇极限抗拔承载力的上限解

隧道式锚碇因具有减少开挖、节约投资、缩短工期、保护环境等优点在悬索桥中得到了大量应用。由于对隧道式锚碇的承载机理和破坏模式了解不够充分,有关隧道式锚碇的设计理论尚不成熟,对于如何确定隧道锚碇抗拔承载力未给出明确的意见。已有研究表明,锚塞体围岩性质较差,埋深较浅,锚塞体与围岩接触界面结合程度较好的隧道式锚碇极易发生冲切破坏;同时,因为考虑拉伸强度和局部变形影响,小而非零拉伸截断改进的M-C强度准则更适用于描述岩体的破坏特性。针对隧道式锚碇最有可能在围岩中破坏的情况,利用适于描述岩体破坏特性的拉应力小但不为0的截断修正Mohr-Coulomb强度准则,得到破坏面上单位面积能量耗散率计算公式。从塑性力学极限分析上限定理出发,构建锚碇围岩中主要出现的倒楔形冲切破坏锥体平移破坏机构,建立相应的虚功率方程;根据主缆拉拔荷载及冲切破坏锥体自重共同作用所作外功率与冲切破坏体锥面的内能耗散率相等的条件,推导出倒楔形破坏模式下隧道式锚碇极限抗拔承载力的上限解。经工程实例验证,采用本文方法求得的计算结果大于基于极限平衡理论求得的计算结果,与考虑夹持效应得到的计算结果较为接近,具有一定的可行性,能够满足工程实际应用要求。研究结果对悬索桥隧道式锚碇设计具有指导意义。

单桩竖向抗拔极限承载力的灰色预测方法

如何利用现场抗拔静载试验中未达到破坏的工程试桩数据来确定其抗拔极限承载力是一个重要的工程问题。运用灰色预测理论,建立了预测单桩竖向抗拔极限承载力的非等步长GM( 1 ,1 )模型和等维灰数递补动态预测GM( 1 ,1 )模型。工程实例表明,两者均有相当的准确性和可靠性,而且后者的预测结果更接近实测值。

扩底桩极限抗拔承载力简化计算方法

基于圆柱面与幂函数形式曲面的复合滑裂面假设,利用克服土体重力和破坏面摩阻力的极限平衡法,推导出扩底桩在均质和分层地基中极限抗拔承载力的计算公式。假设滑移面下部为与扩底直径相同的圆柱型破坏面,上部为幂函数形式的曲面,且与圆柱面相切,在地表面与水平面呈(?/4-?/2)角度破坏。利用Matlab实现该简化公式的数值积分程序编制,并以工程实例验证上述简化公式,计算结果与工程实测结果较为接近。提出的简化计算公式可为扩底桩的抗拔承载力的计算提供依据。

单桩竖向极限承载力标准值计算中的多解性分析

根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）中附录C的规定，在确定单桩竖向极限承载力标准值过程中，当Sn＞0．15且n＞4时，可能出现多个值，本文针对这种单桩竖向极限承载力标准值的多解性问题作了一些初步分析。

高温作用下新型化学锚栓极限抗拔承载力试验研究

介绍了一种新型化学锚栓,通过研究高温作用下影响新型化学锚栓极限锚固力的3种因素:温度、冷却方式、静置时间,得出如下研究结论:随温度升高,新型化学锚栓的极限抗拔承载力先降低后回升再大幅度降低;自然冷却的极限抗拔承载力高于浇水冷却;随静置时间延长,极限抗拔承载力降低幅度较小。

斜坡浅埋水平条形锚板抗拔承载力的极限分析

针对山区和丘陵等复杂地形下浅埋锚板抗拔承载力计算问题,基于极限分析上限定理、非线性Mohr-Coulomb强度准则及其关联流动法则,构造了斜坡浅埋水平条形锚板的曲线型破裂机制和机动许可速度场,采用变分极值原理获得了其上方土体破裂面方程和抗拔承载力的上限解,分析了斜坡倾角和锚板埋深对锚板抗拔承载力的影响。结果表明:随着斜坡倾角的增大,锚板抗拔承载力逐渐减小,此时其上方两侧土体破裂面不再对称且整体向下坡侧偏移;锚板抗拔承载力及其上方两侧土体破裂面宽度均随着埋深增大而增加;锚板埋深越小,斜坡倾角对其抗拔承载力的影响越大,应在计算中予以考虑,以更合理地反映斜坡浅埋水平条形锚板的抗拔承载特性。

泉州市区PHC桩竖向抗拔极限承载力预测

根据泉州市区6根现场试验桩的实测资料,对PHC桩上拔荷载-桩顶位移曲线进行拟合分析。基于1stOpt操作平台,选用Levenberg-Marquardt结合Universal Global Optimization-UGO的拟合方法,选用双曲线模型、幂函数模型和双曲线幂函数组合模型对6根现场试验桩的拟合。结果表明双曲线幂函数组合模型的拟合精度最高,相关系数R超过0.9999,基于该数学模型的PHC桩上拔荷载的计算值与实测值的误差一般为-0.48%至0.55%;相对于试验报告给出的单桩竖向抗拔极限承载力为1400kN,根据拟合曲线预测的结果均有不同程度的提高,最高达59.13%。

改进的单桩抗拔极限承载力的灰色预测

采用缓冲序列算子,对原始非等步长GM(1,1)模型作修正,并在此基础上建立了等维灰数递补动态预测GM(1,1)模型对单桩抗拔极限承载力进行预测。工程算例结果表明,经缓冲算子修正后的等维灰数递补动态预测GM(1,1)模型,预测精度最高。

试桩极限承载力标准值取值方法探讨

对桩基极限承载力标准值的取值方法及折减系数的多解性进行了讨论与计算 ,给出了确定极限承载力标准值折减系数的选取方法 ,可供设计参考。