石灰钉复合锚杆加固软弱边坡现场试验研究

为了进一步了解石灰钉复合锚杆新型支护结构的实用效果与价值,对其开展了现场实测试验.通过对试验结果的分析,进行了石灰钉周围土体力热变化规律的研究和新型结构承载性能的评价.试验结果表明:(1)石灰钉的设置对周围土体的温度、膨胀压力和孔隙水压力变化均产生显著的影响,在石灰钉的合理布置间距范围内,石灰钉布置间距越小,对土体膨胀压力、温度和孔隙水压力的影响越显著,土体的固结速率越大;(2)与普通锚杆相比,石灰钉复合锚杆的抗拔承载力有明显的提高,在石灰钉的合理布置间距范围内,石灰钉布置间距越小,石灰钉复合锚杆的抗拔承载力越大.利用所采集的实测数据,对石灰钉周围土体的温度增量、膨胀压力和水平进深对孔隙水压力的影响进行了多元回归分析,并得到了合理的回归模型.分析结果表明:石灰钉周围土体的膨胀压力、温度增量和水平进深均对土体的孔隙水压力影响显著,膨胀压力和温度增量对孔隙水压力不仅存在线性影响,还存在非线性影响和交叉影响,而水平进深对孔隙水压力仅存在线性影响.

石灰钉复合框架预应力锚杆支护结构抗拔承载力计算方法

为了解决软土含水量高、强度低所导致的锚杆承载力较低的问题,采用主动与被动加固相结合,提出了石灰钉复合框架预应力锚杆支护结构.对新型结构的组成进行了介绍,深入分析了该结构的工作机理;采用柱孔扩张原理分析了石灰钉膨胀作用下周围土体的附加应力场;建立了石灰钉-钉周土体的渗流固结模型,并采用分离变量法得到固结度的解析解;考虑石灰钉遇水放热所引起的温度变化,并简化为点热源传导模型,求解了温度场;依据温度变化与土体渗透系数之间的关系式,修正了土体平均固结度公式,进而得出考虑石灰钉放热、膨胀和吸水固结作用下锚杆抗拔承载力计算公式;进行了有限元数值模拟与理论解的对比分析,结果表明:(1)新型结构可以有效地降低坡体的孔隙水压力、位移及锚杆轴力;(2)有限元模拟结果与所推导的理论公式结果较为接近,验证了公式的合理性.为该新型结构在工程中的应用提供了理论支持.