Winkler地基上边坡锚固框架设计计算的简明有限差分法

为克服现有Winkler地基上边坡锚固框架设计计算的有限差分法需假设框架在锚杆处截断的问题,通过建立受集中荷载作用的Winkler地基梁的挠曲微分方程,提出无需做截断处理的简明有限差分法。基于提出的差分方法,改进锚杆拉力在框架纵横梁上的分配与调整方法,并采用Matlab开发功能完善的程序。结果表明:有限差分数值解具有较高的计算精度,框架外伸段直接计算结果会出现负的土抗力,致使计算结果偏于不安全,可通过调整该段边界条件的方法予以消除,使最终计算结果更加可靠。本研究开发的差分程序对锚固框架整体设计提供了一种高效的计算方法。

考虑摩阻力和轴向荷载影响的边坡锚固框架简化有限元计算

目前,边坡锚固框架常被等同于平地上的十字交叉地基梁,视为仅受交叉结点处锚杆拉力在框架轴线的垂向分量的平面弯曲变形构件,按Winkler弹性地基梁法计算其内力,没有考虑在框架底土摩阻力和框架轴向荷载影响下,其实则为拉压与弯曲或斜弯曲组合变形构件,导致现行计算结果与实际存在偏差。为此,以某黄土路堑边坡为例,采用经平板载荷试验数值验证的室内外试验土工参数,首次建立考虑摩阻力和轴向荷载影响并将锚杆作用按等效力简化的边坡锚固框架内力计算有限元方法。同时,由黄土的变形模量换算出Winkler法对应杆系有限元模型参数,按现行算法分别建立平地框架实体与杆系有限元模型以分析Winkler法存在的问题及其结果与相应边坡框架模型简化有限元计算的差异。结果表明:平地模型Winkler法与相应实体有限元法所得框架竖肋弯矩图很相似,但前者弯矩最大值较后者偏大,二者横梁弯矩差别较大;将边坡上组合变形的框架等同于平地上平面弯曲框架所得内力与实际会存在很大偏差。

“假定锚杆无限长”在黄土边坡锚固设计中的应用研究

由于黄土地区边坡的“不确定性”,实际工程中很多时候锚杆对提高边坡稳定性并没有作用,常常会发生部分甚至全部锚杆并未穿过最危险滑动面的情况[6],因此锚杆长度的确定尤为重要。“假定锚杆无限长”将边坡稳定性放在首位,分析时假设锚杆长度为无限长(在分析中总是考虑锚杆作用)并计算需要的自由段长度(锚头至锚杆与滑动面交点间的距离),然后将锚固段置于滑动面的后缘使锚杆穿过滑动面,通过调节锚固力反复迭代,直到达到所需的安全系数要求。该方法能更好地避免实际工程运用中部分锚杆并未穿过最危险滑面的情况出现,从而降低边坡失稳风险。

上边坡锚固工程施工中的关键技术研究

公路工程中影响上边坡锚固工程施工质量的要素较多。针对上边坡锚固工程施工中的钻孔直径、锚杆加工、砂浆配比及灌注要求等方面的关键技术进行阐述。

动荷载作用下边坡锚固系统合理设计探讨

爆破、地震或列车振动等动荷载作用下,边坡锚固系统易产生锚筋松弛、夹具损伤、注浆体拉裂及界面粘结失效等情况,影响其预应力赋存状态、加固效果和耐久性。基于动荷载作用类型和锚固系统动力响应特征分析,提出了动载下不同地层内的锚固段合理结构设计方案和锚筋抗拉安全系数及锁定荷载的建议。动载下自由段(外锚固段)宜设计为全粘结型或增设多级反锚装置,形成岩土自锁锚固,以控制预应力损失和防止锚头或自由段破断造成突发性灾害;在水泥基灌浆体中掺入钢纤维或树脂纤维,可改善锚固体抗裂性能,提高其抗疲劳和抗冲击能力;建议优先采用防腐性能卓越的填充型环氧涂层钢绞线,以提高锚固体在动载破裂时的耐久性。

层状岩体边坡锚固的断裂力学原理

岩体边坡的锚固及稳定性问题是岩土工程中困难的问题之一,长期以来,岩体边坡锚固效果一直没有较好的计算方法。基于线弹性断裂力学原理,将层状岩体的层间潜在最弱面等效为等间距共线多节理的力学模型,通过分析含有一条节理的有限大小岩体在压剪应力作用下节理线附近应力场在锚固前后的变化,提出了计算由于锚固引起的锚固效果公式,较好地解释了边坡锚固的增效问题。

不良复杂地质边坡锚固成孔技术

文章介绍了在堆积体、破碎岩体等不良复杂地质条件下,采用偏心跟管、固壁灌浆、自进式锚杆、压力注浆锚杆等成孔工艺,进行综合锚固施工,并结合工程实例对不良地质边坡锚固成孔技术、特殊地层钻进孔道处理做了探讨和分析。

自钻式中空锚杆在破碎岩体边坡锚固施工中的应用

以冶勒水电站调压室上室交通洞洞口边坡破碎岩体锚固施工为实例,介绍了迈式自钻式中空锚杆在水电工程施工中处理破碎岩体边坡锚固施工的全过程,旨在将这一新技术、新工艺引进水电工程施工实践,为相似地质条件下的水电工程施工提供一套新的解决方案。

动荷载作用下边坡锚固系统的设计应用研究

在一些地质环境比较恶劣的情况下,必须要防治地质灾害对道路的损害,尤其对爆破、地震或列车振动等动荷载作用下边坡锚固系统的设计应用进行研究。针对此类问题,将动荷载的种类及其对边坡锚固系统的影响进行了系统地阐述,比较了冲击荷载与循环荷载的振动波形,分析了冲击荷载对冲击加速度、承压垫座和边坡岩石的影响,设计了边坡锚固的合理结构,对于锚筋的材料及防腐、如何采用预应力结构等问题提出了合理的解决办法。

边坡锚固工程施工工艺简介

以福建省三福高速公路SA8合同段为例 。

高速公路路基高边坡锚固防护施工技术要点探究

依托某高速公路工程,分析了路基高边坡锚固防护施工技术要点,探究了控制施工质量的策略。通过对材料质量、钻进速度与注浆质量的有效控制,可以确保施工质量全过程的稳定性和安全性,满足高速公路路基高边坡锚固防护工程的实际需求。

预应力锚索框架在边坡锚固工程中的应用

以高边坡锚索框架防护工程为例,重点介绍了预应力锚索框架的施工方法、工艺及在边坡防护工程中的应用,指出边坡锚固工程必须搭设满足承载力与稳定能力的操作平台,并为以后类似工程施工提供参考。

布辛奈斯克理论解在边坡锚固中的应用

为了研究边坡锚固效应规律,文章对边坡锚固及预应力锚固进行了概述,通过FLAC3D模拟与布辛奈斯克理论解对不同预应力作用下的土体变形结果进行了对比分析,模拟结果如下:边坡在锚固作用下,沿坡面走向和锚固深度方向上的位移的变化规律,与布辛奈斯克理论解结果一致。根据研究结果可得,布辛奈斯克理论解适用于竖直集中力作用下的半无限空间,边坡在拉力集中型锚索作用下的变形规律可用理论解进行分析,也为相关工程理论计算提供参考。

预应力叠合承压板在边坡锚固中的应用

以邵(武)三(明)高速公路的不良地质边坡防护为对象,简要介绍了十字形叠合承压板的原理及与传统应力的比较,简述了施工工艺,设计及验证过程,并对设计提出了改进建议。

水库库岸硬岩边坡锚固支护参数优化研究

锚固参数的优化选择对提升边坡的锚固效果,降低施工成本具有重要作用和价值,是边坡加固研究的重要内容。文章以某水库上游岸坡为例,利用ANSYS软件构建三维有限元模型,对边坡的锚固参数进行优化研究,综合研究成果,建议在施工中采用长15m、倾角15°、间距1.5m的锚杆。

边坡锚固优化设计理论与应用

文章论述了边坡锚固优化设计的概念、原理及方法,并运用该理论对朱矿东山头滑体的加固设计进行了实例分析。

使用水平定向钻机进行边坡锚固

Over the past decades,a proven anchor-drilling technique has often been used to secure rocky slopes or underground passages.However,in certain mountainous geotechnical situations,long anchors with either cable bolts or steel rods need to be installed using directionally controlled methods.One ideal method is the horizontal directional drilling technique(HDD technique),which allows exact monitoring of the bore,thereby precisely following a calculated curvature path over long anchor lengths.In this paper,the authors introduce a new directional drilling method that allows the installation of such long anchors under the given situations.

十字型叠合承压板在边坡锚固中的应用

结合工程实例,提出了一种新型的边坡锚固方法——十字型叠合承压板法进行边坡锚固,并通过试验段的施工证明了十字型叠合承压板性能及工程可行性和有效性,同时也提出了几个存在的问题和改进措施。

边坡锚杆锚固系统固有频率及其参数影响分析

基于一定假定,建立了边坡锚杆锚固系统自由振动力学模型,获得了锚固系统固有频率及对应振型计算公式,通过算例,对比验证了理论计算公式的可行性;同时,还分别从锚杆长度、坡面附加质量dM以及刚度系数k三方面开展了边坡锚固系统固有频率参数影响分析,探讨了之间内在规律:锚杆长度和k值均对低阶固有频率的影响较小,而对高阶固有频率大小影响则较大;附加质量对锚固系统固有频率影响较小;边坡锚固系统在一定条件下具有线性振型固有频率。

边坡锚固设计中锚杆承载能力分析

锚杆框架是应用最广泛的一种高边坡加固措施。然而,锚杆到底能够承受多大拉力以及锚杆承载能力与哪些因素有关的问题并不是每个设计人员都清楚。本文结合工程实例,计算分析了锚杆的承载能力,以供设计人员参考应用。