预应力钢锚管注浆锚索边坡加固力学特性

为解决传统预应力锚索在边坡支护应用中存在安全耐久性不足、加固效果有限等的问题,通过室内和现场试验研究了预应力钢锚管注浆锚索力学特性,开发了边坡复合加固方法。研究结果表明,锚索荷载-位移曲线的非线性变化特征更明显;钢锚管的加卸载刚度变化规律不一致,而锚索的加卸载刚度变化均表现为幂函数衰减的规律;钢锚管和锚索的弹性位移随荷载呈线性增长,而塑性位移随荷载呈增长幂函数变化。边坡现场工程试验结果显示,新型加固技术对于不同地质边坡均适用。对于完整地层,锚固结构受力时产生的变形较少且刚度变化不大,不可恢复变形小,边坡变形易达到稳定状态;对于破碎地层,裂隙增加了浆体渗透提高了其与岩土体的黏结强度,增加了锚固力,因而受力时变形大,刚度变化大,产生的不可恢复变形量大,相对于传统锚索支护,新型支护技术能够更好发挥不同结构间的协作。可见新加固方法可为类似工程边坡加固设计提供参考。

特厚煤层沿顶巷道抗剪锚管索帮角控制技术研究

针对特厚煤层沿顶巷道帮角围岩破碎外挤、锚索自由段受不均匀组合荷载作用导致的端部上翘和帮部变形较大等问题,以同忻矿8204巷道为研究对象,通过现场调研、拉剪试验、FLAC3D数值模拟和现场工业性试验等方法,并利用研发的抗剪锚管索支护结构进行特厚煤层沿顶巷道抗剪锚管索帮角控制技术研究。首先开展拉剪试验,测试锚索组成抗剪锚管索结构前后的承载能力;其次在不考虑原岩应力影响的条件下,通过对巷道围岩内部支护应力场的分布情况,查找原支护方案帮部支护效果较差的原因;最后结合强帮强角支护理念,提出抗剪锚管索帮角控制技术及支护优化方案,利用数值模拟方法险证该优化方案的支护效果,并在现场进行长为300 m的工业性试验。现场监测数据表明,应用所研抗剪锚管索帮角控制技术后,特厚煤层沿顶巷道围岩变形得到了有效控制。

锚管框架在堆填土高边坡加固中的应用

随着城市发展填土边坡越来越多,结合福州市鹤林片区某道路开挖填土高边坡的工程实例,结合对该边坡不利因素的分析,探讨了锚管框架+生态土袋在堆填土高边坡加固处理中的运用,结合考虑锚管注浆影响,对该方案的稳定性进行分析,并结合监测结果反馈,锚管注浆提高边坡稳定性,减小边坡变形,同时堆填土高边坡开挖过程应适当考虑固脚措施,并在坡脚布设监测点进行监测。锚管框架+生态土袋加固方案使占地和绿化效果之间达到综合平衡,达到了预期的设计效果,对类似工程具有一定的指导意义。

松散堆积地层隧道锁脚锚管参数优化研究

为使松散堆积体隧道的锁脚锚管可以充分发挥支护作用,有必要获得锁脚锚管的最优施工参数。该文依托云南华坪—丽江高速公路上的某隧道工程,对其进行数值模拟与现场测试分析,通过对比锁脚锚管以不同参数施工时,支护结构的拱顶下沉与水平收敛情况,探究施工参数对锁脚效果的影响特征与原因。结果表明:在松散堆积体地层中打设锁脚锚管能够有效减小支护结构变形,隧道的拱顶下沉与水平收敛显著减小;在锁脚锚管施工参数中,锚管的打设角度与长度对锁脚效果的影响较明显,打设高度的影响较小。并将研究结论与工程应用相结合,考虑可操作性与经济性,提出了适用于该类地层的最优施工参数。

锚管式土钉墙支护技术在卵石层基坑中的应用

文章介绍了锚管式土钉墙的工作机理,详细阐述锚管式土钉墙支护技术在卵石层基坑中的应用。实践表明,基坑支护采用锚管式土钉墙支护技术是正确的,基坑支护体系安全可靠,可取得良好支护效果。

锁脚锚管对土质隧道围岩变形和支护内力的影响研究

对比分析了锚杆和锁脚锚管的异同点，提出了锁脚锚管的数值模拟方法。通过三维有限元分析，研究了锁脚锚管对支护结构变形和内力的影响，揭示了锁脚锚管的作用机理，提出了判断锁脚锚管是否有效和合理的标准。研究表明锁脚锚管应通过约束其沿洞轴方向的转动自由度考虑，合理的锚管长度和打入角度不仅有利于限制围岩的变形，而且有助于支护结构承载能力的发挥，一般土质隧道的锁脚锚管长度宜取2．3～3．0m，打入角度宜取0°或30°。判断锁脚锚管是否合理时，可根据工程实际需要，结合承载能力发挥系数与位移限制系数确定。

多年冻土区框架热锚管边坡支护结构的提出及简化设计方法初探

为解决多年冻土区冻融循环及全球气温升高引起的边坡失稳问题,基于"主动冷却"保护冻土的理念,结合框架锚杆和热棒制冷技术,提出一种既可主动降温、又能锚固支挡、还能减轻冻胀破坏,且适用于多年冻土边坡的新型支护结构,并阐述其技术原理;提出极限承载力和热量平衡两个设计控制指标,给出热-力共同控制的设计计算方法。将该结构和相应的计算方法应用于工程实例,计算结果表明:所提出结构不仅能防止多年冻土边坡上限退化,甚至能抬升上限,进而提高冻土边坡的稳定性;给出的计算方法能够较为准确描述结构的工作机理,为该结构的设计提供理论依据和参考。

格构梁与锚管注浆复合结构加固裂隙岩质边坡的应用研究

格构梁与锚管注浆复合结构是治理滑坡的一种有效措施。文中系统阐述了格构梁与锚管注浆复合结构的作用机理,将锚管对格构梁的作用视为集中力作用,集中力的大小按照剩余推力法计算,将格构梁简化为受多个集中力作用的弹性地基梁,分析了格构梁的内力并计算出梁的配筋。通过现场试验,得到注浆浆液配比以及加固影响范围,并据此对常张高速公路K 129裂隙岩体边坡进行加固处理,取得了满意的结果。

框架通风锚管多年冻土边坡新型支护结构的提出及通风能力初探

针对寒区冻土边坡失稳普遍采用被动技术治理的缺陷,基于"主动降温保护冻土"的理念,结合通风管和框架锚杆各自的优势,提出一种具有主动降温、减胀、支挡锚固功能一体化的多年冻土边坡新型支护结构,对其构造和工作原理进行了阐述;在考虑风速阻力损失的情况下,根据结构自然通风的驱动力和结构风场压差的等量关系,得出结构内部的风速计算公式,进而评价通风锚管的通风能力。结合算例,采用有限元和理论计算的方法对结构通风能力及影响因素进行分析,结果表明:结构具有较好的通风能力,对保持边坡的稳定有利;风压差为结构自然通风的主要驱动力,沿程阻力损失为结构的主要风速损失;抽风弯管的设置显著提高了通风能力;结构通风的最优管径比为0.4～0.7;结构自由段长度越大,通风能力越弱。

锚管复合土钉支护技术在砂卵石地层深大基坑中的应用

北京国美商都属深大基坑支护工程。考虑到场地四周空阔,基坑土层以砂卵石地层为主,密实度高,具有放坡条件,总体采用锚管复合土钉墙支护。介绍支护结构组成、结构及施工工艺。通过现场试验,对基坑的水平位移以及锚管(土钉)的受力特性进行分析。结果表明基坑的水平位移很小,满足设计需求;土钉受力随施工进度逐渐增大,尤其是退台的设置会引起退台效应,从而起到减荷和使应力重分布的作用。

隧道三台阶开挖锁脚锚管倾角优化研究

跨度大、扁平率高的隧道在施工过程中拱顶沉降等控制要求十分严格,台阶法因其施工效率高、控制隧道变形能力较强等优点而被广泛采用。工程实际中若支护结构封闭较晚,隧道变形则较难控制,打设锁脚锚管是控制隧道变形的有效手段,然而目前关于锁脚锚管施工和设计方面的研究较少。以新疆石人子沟隧道为例,开展了锁脚锚管倾角优化分析。分析认为,上台阶锁脚锚管是施工控制的关键,锁脚锚管最优倾角范围为上台阶0°~45°、中台阶0°~56°、下台阶10°~60°;且从控制隧道变形的角度考虑,倾角在所述范围内应尽可能大,这与诸多现场经验结论较为吻合,相关成果可以为类似工程提供参考。

新型锚管构架在边坡加固中的应用

针对边坡病害治理工程往往存在工期紧、施工场地受限等特点,研究了一种用于边坡加固的新型结构,即锚管构架。介绍了锚管构架的组成和特点,基于Winkler理论,建立了锚管构架的力学计算模型,并编制了弹性杆系有限元计算程序。将锚管构架应用于西气东输管道沿线某填土边坡的病害治理中,结果表明,按照Winkler理论建立的计算模型较好的反映了锚管构架实际的受力和变形形态,输气管道的安全运营得到了保障。

隧道锁脚锚管受力测试方法试验研究

为研究隧道锁脚锚管在端头竖向荷载作用下的受力特性,采用了一种隧道锁脚锚管受力特性的测试方法——应变片外贴导线内引的电测法,该方法克服了钢管表面贴片易损坏、引线困难等难题。以工程上经常使用的长为3.5 m、直径为42 mm、壁厚为4mm的热轧无缝钢管为例,系统介绍了测试锁脚锚管受力特性的试验设计方案,包括锁脚锚管管身轴向应变测试和管身弯矩测试。给出了锁脚锚管受力测试装置的设计与工艺,包括测力锚管的加工和温度补偿条的加工工艺。采用现场实测的方法,在某土质边坡对该方法进行了应用,将锁脚锚管安装在边坡土体中,然后在锁脚锚管端头加载,测试其受力状况。试验结果表明:锁脚锚管受力测试装置安设完毕后,测点成活率达到100%;锁脚锚管端头垂直加载,管身最终变形和试验测试结果相吻合;该试验方法能够真实反映锁脚锚管的受力特性。

钢锚管在深基坑桩锚支护体系中的设计与应用

以沈阳市某高层住宅深基坑桩锚支护结构为例,通过对一种新型锚杆技术钢锚管在实际工程中的应用研究,分析了钢锚管的工作机理及力学性能.并运用逐层开挖承载力不变法对钢锚管的承载力及稳定性进行了验算.阐述了钢锚管强度计算和稳定性验算的方法.工程实践证明钢锚管不但能够很好地解决软土地区锚杆钻孔时遇到的容易塌孔的施工难题,加快施工进度,而且因为取材方便、制作简单完全可以代替市场上现有的成品自钻式锚杆从而降低工程造价.

格构梁与锚管注浆复合结构加固裂隙岩质边坡的应用研究

格构梁与锚管注浆复合结构是治理滑坡的一种有效措施,文中系统阐述了格构梁与锚管注浆复合结构的作用机理、格构梁简化为受多个集中力作用的弹性地基梁进行计算的原理与步骤以及锚管注浆加固裂隙岩体的设计实施过程,并将其应用于常张高速公路K129边坡的治理中,取得了满意的结果,可为同类工程提供有意义的参考。

小孔径吊索锚管双塔单跨平面主缆自锚式悬索桥体系转换方案优化研究

针对吊索锚管孔径小的双塔单跨平面主缆自锚式悬索桥,通过有限元仿真,搜寻并提出了先按由跨中向两侧张拉跨中少部分吊索,然后按由主塔向跨中的顺序张拉剩余吊索的最优体系转换方案,成功地解决了该类型桥梁吊索锚管内径过小的问题。在此过程中,分析了双塔自锚式悬索桥纵桥向须基本对称或两边跨主缆倾角须基本相等的原因,并结合定性分析及定量计算,论证了上述方案为该类型桥梁最优体系转换方案的必然性。该文背景工程按照该方案进行吊索张拉施工,快速地完成了体系转换,全过程中未出现吊索在其锚固导管口弯折的情况,达到了预期的理想效果。

软岩隧道自旋锚管抗拔力的计算理论

在软岩隧道支护中,大多数情况下需要向上钻孔打锚杆,目前应用较多的中空注浆锚杆和砂浆锚杆在向上打锚杆的情况下,均存在注浆不饱满及不能形成快速初锚力的问题,影响支护效果和工程安全。自旋注浆锚管能比较好的解决上述工程中存在的技术缺陷。在软岩隧道支护中,自旋注浆锚管的抗拔力是至关重要的技术参数,关系到锚固体系的安全。本文根据自旋注浆锚管的结构特点和作用机理,对其抗拔力的计算理论进行了探讨,对实际支护工程有一定的参考作用。

公路边坡注浆钢锚管支护技术研究

结合工程实例,阐述了注浆钢锚管支护技术在高速公路深挖路堑边坡支护中的设计方法、加固机理及施工工艺,证明了注浆钢锚管加固处理滑坡是行之有效的。

锚管桩复合土钉支护的应用研究

介绍锚管桩支护在软土基坑围护中的应用,并分析了锚管桩支护的特点和目前存在的问题。

路堑高边坡预应力钢锚管支护技术应用研究

预应力钢锚管支护技术是岩土工程中的一种新型锚固技术。本文结合工程实例,研究了深路堑高边坡预应力钢锚管支护技术的设计方法、加固机理及施工工艺,并对其受力特点进行了分析,揭示了预应力钢锚管技术在高速公路边坡加固工程中的理论价值和应用意义。实践表明,此技术是解决滑坡问题的经济适用的方法。