砂卵石地层自钻式锚杆锚固性能现场试验研究

为研究自钻式锚杆在砂卵石地层中的锚固性能,开展了18根自钻式锚杆的现场拉拔试验,从极限抗拔承载力、荷载-位移曲线及界面平均粘结强度等方面进行了分析。结果表明:砂卵石地层中自钻式锚杆的极限抗拔力随锚固长度的增加而增大,当锚固长度超过一定数值后,对提高锚杆极限抗拔力的能力有所下降;在破坏荷载前,自钻式锚杆的抗拔荷载–位移曲线基本呈线性,且位移量较小,达到破坏荷载时,位移量急剧增大,荷载–位移曲线出现明显拐点;锚固体–卵石界面平均粘结强度均值为0.14 MPa,高于该地区卵石层推荐的qsk值0.11 MPa,且锚固长度约在2~4 m时,界面平均粘结强度整体处于较高值。

自钻式锚杆技术在皖南山区某场地深基坑支护中的应用

本文以自钻式锚杆技术在皖南山区某场地一级深基坑支护中的应用为例,介绍了自钻式锚杆的组成结构、施工工艺。经锚杆与基坑变形监测可知,自钻式锚杆抗拔承载能力比普通锚杆提高了约15%,基坑安全性达到设计要求;从成本控制和进度控制方面对普通锚杆与自钻式钻杆进行了比较,认为该项目采用自钻式锚杆成本仅增加了约15%,而工期可缩短约30%。自钻式锚杆技术不仅能用于碎石土层及严格控制变形场地的深基坑支护,还能大幅度缩短施工周期,具有推广应用的价值。

基于自钻式旁压仪的残积土原位力学特性试验研究

残积土属区域性特殊土,准确获得其力学性质指标是各类工程场地地基处治及承载力评价的必要条件。针对典型花岗岩残积土层,在20 m深度范围内开展自钻式旁压试验,获得表征土体原始水平应力、强度与刚度的相关指标,类比分析深度与水平方向土体力学性质的差异性,并论证了土体刚度在不同应变水平下的衰减规律。结果表明,该场地浅层土体刚强度指标差异性较大,存在明显的风化壳,导致剪切模量及变形参数沿深度呈先减小后增大的趋势;土体割线剪切模量Gs,切线剪切模量Gt随剪应变变化关系具有明显的非线性特性,在小应变范围（γc≤0.3%）内Gs,Gt快速衰减,在γc=2.0%~3.0%时,趋于平稳,采用非线性分析方法得到的模量值较为合理,认为在该类场地工程设计中,剪切模量的选取宜基于自钻式旁压试验结果,根据不同应变水平确定,采用线性割线法得到的剪切模量Gur偏于冒险。同时发现,小应变时剪切模量值相对于土体差异较为敏感,为准确获得土性参数,可适当增加浅层土体测试数量。

自钻式旁压试验推求土性参数的研究进展

自钻式旁压试验(SBPT)因其具有扰动小,能同时测量土体应力、应变及孔隙水压力的变化,在确定地基土性参数上有广阔的应用前景,成为岩土工程测试中利用率最高的原位测试手段之一。由于试验挤土过程与孔扩张过程具有很好的相似性,故多采用柱形孔扩张理论对旁压试验机理进行分析。本文详细阐述了SBPT力学机理分析的难点及假设条件适用性,并以Yu一文为基础,总结了SBPT推求土性参数及本构模型参数的理论分析方法、土性参数估测的误差来源与误差修正研究,为SBPT在国内广泛应用提供理论参考,最后对SBPT的机理解释及应用研究趋势进行了讨论。

海相沉积软土的自钻式旁压试验及原位力学特性

海相沉积软土广泛分布于我国沿海地区,是典型的结构性土,具有灵敏度高、承载能力低等特点。通过自钻式旁压试验调查软土场地的原位力学特性,获得了29.0 m深度范围软土层的原位水平应力、临塑压力、不排水抗剪强度、剪切模量等力学指标。结果表明,软土的旁压试验曲线可分为应力平衡阶段、弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段4个阶段;破坏阶段之前软土的卸载会造成有效应力的显著降低,在工程实践中对软土卸载过程的稳定性应予以关注;软土的剪切模量具有明显的非线性特征,采用非线性分析法得到的剪切模量较为合理。通过对试验结果的拟合,建立了原位水平应力和临塑压力随深度变化的经验公式,可为工程中该两类参数的确定提供参考依据。

自钻式原位剪切旁压模型不同固结荷载颗粒流数值试验

自钻式原位剪切旁压仪具有扰动小,能同时测出不同深度土的变形和强度参数,在精确测定土体参数方面具有广阔的应用前景。然而,目前受分析手段与研究水平的限制,对SBISP多级加载过程中周围土体的变形响应研究较少,而土体变形参数的确定与其变形机制是密切相关的。基于此,应用PFC3D颗粒流程序对不同固结荷载SBISP模型进行了仿真数值试验,试验结果表明:随着剪应力的逐级施加,中间区域颗粒的位移量不断增大,且位移矢量方向性更加显著,在第5级剪应力作用下,影响区域位移矢量形状呈现为倒锥形;而随着上覆固结压力的增大,探头周围试样的受影响范围逐渐变小;在探头作用下球颗粒的运动轨迹呈台阶状,台阶形态随距探杆中心距离增大而趋于平缓,球颗粒的Z向位移量亦随之呈负指数形式衰减;此外,剪应力与探头摩擦系数呈正相关关系,但当摩擦系数达到某一阈值时,剪应力-位移曲线不再变化。其研究成果对于深入开展SBISP试验多级加载过程中影响域内土体变形过程与变形模量之间关系研究具有重要启迪意义。

自钻式旁压仪测定土的侧压力试验研究

通过英国剑桥自钻式旁压仪,在原位进行了不同深度土层的测试,得到了原始应力状态下静止土侧压力系数,并与室内土工试验和经验公式计算法进行了比较和分析,说明自钻式旁压试验结果更具有合理性,为超深基坑和其它地下工程的设计提供了一种更好的方法。

自钻式旁压试验中邻近腔壁土的应力路径分析

采用剑桥自钻式旁压仪对邻近膨胀腔壁土的应力–应变进行研究。根据自钻式旁压试验的特点和腔室膨胀理论,假设试验过程中土只发生小变形,土为弹性–完全塑性材料。基于以上假设,对试验过程的应力路径进行理论推导,并与试验得到的应力路径对比分析,结果表明:两者在弹性阶段差异较大,塑性阶段较为一致;非线性和线性两种理论分析方法相比,前者推导的应力路径理论曲线与试验确定的应力路径更为接近。此外,根据试验确定的应力路径曲线,可以分析土的应力变化,判定土的应力历史,推导土性参数。

自钻式原位剪切旁压仪的开发及应用

精确地评价土的力学性质,提供可信赖的设计参数,对岩土工程设计具有重要的现实意义。在现有的试验方法中,土的强度和变形参数是由精度相异的不同试验方法得出的,并且不可避免存在不同程度地扰动土体结构,释放土中应力。自钻式原位剪切旁压仪采用自钻式钻进,其独特的结构和加载方式使该方法能够同时直接测出土的强度和变形参数,还能得到静止土压力、剪切反力系数,评价桩周摩擦力等力学参数。由于它是一种在钻孔内的测试技术,所以能获得土层中不同深度的力学参数。试验结果表明,自钻式原位剪切旁压仪特别适合于难易采样、制样的易扰动、强度低的土层,如砂性土、淤泥质土的强度试验。

自钻式原位剪切旁压仪及其工程应用

精确地评价土的力学性质,提供可信赖的设计参数,对基础工程设计具有重要的现实意义。现有的试验方法中,土的强度和变形参数由精度相异的不同试验方法得出,并且不可避免地存在不同程度地扰动土体,释放土中应力。研制的自钻式原位剪切旁压试验方法(self-boring in-situ shear pressuremeter test)。结合常规的旁压试验和室内直剪试验之长,采用自钻式钻进,将测定器插入到预定深度,尽可能地减少土体的扰动,较好地保持了土中的原始应力;其独特的结构和加加载方式使该方法能够同时直接测出土的强度和变形参数,还能获得土的静止土压力P0、剪切反力系数Cs,评价桩周摩擦力f等力学参数。由于它是一种在钻孔内的测试技术,所以能获得不同深度土的力学参数。

基于自钻式旁压试验的黏性土孔压变化研究

土孔隙水压力的准确测量有助于清楚地认识加压过程中孔隙水压力的变化规律,对工程实践具有重要的指导意义。剑桥自钻式旁压仪是英国CambridgeInsitu公司生产的一种先进的原位测试仪器,能够在加压过程中准确测量土的孔隙水压力。通过对两类土性相差较大黏性土的自钻式旁压试验及孔隙水压力的数据分析,认为:在加荷过程中,软黏性土的有效应力呈单调增大趋势,产生的孔隙水压力先增大,后减小;硬黏性土中产生的孔隙水压力变化幅度明显小于软黏性土,但其孔隙水压力的绝对值要比后者大得多。上述分析结果表明土的强度和刚度是影响孔隙水压力变化的重要因素。

自钻式原位剪切旁压模型试验颗粒流模拟

基于颗粒流理论思想,应用PFC3D程序对自钻式原位剪切旁压模型试验(SBISP)进行了仿真模拟。以室内模型试验为基础,建立数值模型,模拟了自钻式原位剪切旁压试验加载过程,通过与SBISP试验曲线对比,验证了数值模型的有效性,分析了复杂加载条件下探头周围土体的位移发展模式和细观力学响应。数值试验结果表明,随着剪切应力的逐级施加,中间区域颗粒的位移量不断增大,并且位移矢量的方向性也更加显著,在第五级剪切应力作用下,受影响区域位移矢量形状为一倒锥形;而且剪切应力变化与探头摩擦系数有关,当摩擦系数达到某一值时,剪切应力-位移曲线不再发生变化。

自钻式旁压仪测定黏性土原位水平应力和K_0值

根据剑桥自钻式旁压仪的工作原理,分别按确定原位水平应力的观察法、迭代法、拟合法对天津市滨海新区黏性土的旁压曲线进行分析,并剖析算得的初始压力P0的物理意义,提出以观察法为基础的相关公式,用以确定原位水平应力。将试验数据按相关公式、迭代法、拟合法得到的P0计算K0,并与经验公式进行对比,认为K0值与土性和分析方法的基本假设有关。分析结果表明,用观察法的相关公式确定原位水平应力及K0值是一种适用于工程实践的有效方法。

自钻式锚杆在基坑支护中的应用

通过工程实例说明自钻式锚杆在基坑支护中的应用。这种锚杆解决了砂性土及含粉性土中土钉钻孔容易引起的孔径缩小、砂土液化、地表沉降量过大等问题。文章介绍了自钻式锚杆的构造、工作原理及施工工艺。

自钻式预应力中空锚杆在深基坑支护工程中的应用

介绍了自钻式中空锚杆在深基坑支护中的加固机理、施工技术,该技术在软弱土层和流砂层等不易成孔的土质中具有很好的应用前景。

自钻式锚杆在深厚填土地层基坑工程中的应用

桩锚支护是目前广泛应用的深基坑支护形式之一,但在部分复杂地质条件下,常规锚索施工存在塌孔、缩颈、锚杆长度不足、注浆效果差等问题。结合深厚填土地层中的基坑工程,采用自钻式锚杆,杆体同时作为钻杆、注浆管与锚杆杆体,能够有效克服以上问题,保证基坑安全。

复合自钻式土钉支护的应用研究

介绍复合自钻式土钉支护技术及应用,分析了复合自钻式土钉支护的特点和目前存在的问题。

自钻式锚杆的设计应用

自钻式预应力锚杆是钻孔、注浆、锚固一次完成的预应力锚杆,其最大张拉力可达1950kN。它适应于地质条件差、塌孔严重、钻孔完成后下锚困难的地质地段。适应于深基坑开挖、基础加固、边坡加固和既有建筑物补强及加固工程,是一种经济、安全、高效的岩土加固技术。

自钻式锚杆在洛古水电站崩坡积体支护中的应用

结合洛古水电站消力池右岸坡积体的支护,探讨了自钻式锚杆在崩坡积体中使用的可行性,并就自钻式锚杆的优缺点及应用范围进行了分析。

上仰锚索及自钻式锚杆在边坡加固中的应用

主要论述了改进型自钻式锚杆及上仰孔锚索在水电高边坡治理中的综合应用,并对施工工艺进行了探讨及总结。