深厚冲积层薄基岩条件下沿空留巷支护技术研究

为解决某矿16041工作面原支护方案沿空留巷变形大、破坏严重难题,提出了顶板采用“16#槽钢梁+注浆锚索”、采空区侧采用“36U型钢+注浆锚杆”不对称耦合支护优化方案,基于理论分析研究围岩结构破坏形式,通过单元荷载法计算了留巷顶板与采空区侧围岩应力,最后开展工业性应用,验证优化后方案的合理性。研究表明:优化后支护方案顶板和采空区侧计算单元面荷载分别为351.85 kPa和206.53 kPa;注浆锚索和注浆锚杆承载力分别为263.89 kN和199.08 kN,均小于注浆锚索(锚杆)极限承载力。根据对留巷数据监测,最大顶板下沉量为35.6 mm,较原支护方案减小了1.40倍;采空区侧最大移近量为29.6 mm,与较原支护方案减小了4.13倍;最大注浆锚索承载力为253 kN,与理论计算值误差为4.1%;最大注浆锚杆承载力为174 kN,与理论计算值误差为12.6%。位移量与支护承载力均在工程允许范围内,优化后方案支护效果良好。

岩石隧道掘进机不良地质施工处置技术

岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)凭借其高效优质、作业安全等特点在铁路、公路、地铁、水利水电等领域广泛应用,在普通地质环境下推广顺利。复杂地质环境下致灾源多,如硬岩岩爆、软岩大变形、断层破碎带、涌水突泥等不良地质使TBM施工频繁出现围岩坍塌、支护失效、卡机淹井、设备损伤等问题。本文结合工程案例,从超前主动加固、注浆及锚固、管片支护、撑靴加固4个方面总结现有施工技术,以应对TBM穿越不良地质导致的刀盘卡机、护盾抱死、初期支护变形过大、撑靴打滑等问题,提升TBM在不良地质环境下的适应能力,为类似工程提供参考。

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。

“上硬下软”土层既有建筑基础加固方法

广西某工程项目地质条件复杂,土层力学特性变化明显,土层刚度呈现“上硬下软”状态,且分布厚度不一,多栋建筑封顶后出现不均匀沉降,本文旨在确定一种基础加固方案能够较好地解决以上问题。针对土层“上硬下软”的特点,对于沉降较大的区域创新采用“Φ377+Φ127组合钢管桩”进行基础加固,防止沉降继续发展。浅层硬壳层采用Φ377钢管桩提供承载力,深部软土层采用Φ127钢管桩深入原CFG桩下1~2 m,结合注浆工艺,加固松软土体,对原CFG桩桩底进行加固。对于沉降较小的区域创新采用高压注浆深层扰动技术,增加局部沉降。采用动阻力控制作为终桩条件,解决土层起伏剧烈地区桩端持力层无法判断的工程难题。“Φ377+Φ127组合钢管桩”极大地提高了原工程桩承载力,从而解决了坚硬土层难以沉桩、软弱土层承载力不足的工程难题。该基础加固方案成功解决了既有建筑的不均匀沉降工程难题,积累了宝贵的工程经验,为“上硬下软”复杂土层既有建筑基础加固提供了新思路,具有显著的经济效益和社会效益。

贴边埋置灌浆波纹钢管锚固连接性能试验研究

在绿色低碳发展理念的倡导下,桥梁预制拼装技术在城市桥梁建设中的应用越来越广泛。依托上海两港大道预制拼装桥梁实际工程,其预制立柱钢筋与盖梁采用灌浆波纹钢管锚固连接。为验证贴边埋置灌浆波纹钢管锚固连接能提供可靠的黏结锚固能力,考虑不同钢筋锚固长度、灌浆与压浆工艺等因素,开展灌浆波纹钢管-钢筋黏结滑移力学行为的拉拔试验研究,研究损伤发展过程、破坏模式、力与位移曲线等力学行为,并进行归纳总结,为实际工程的应用提供技术支撑。

沙特吉达保障房项目结构分析与BIM应用

沙特吉达保障房项目采用装配整体式剪力墙结构,按照美国规范及沙特规范对本项目进行结构计算和结构设计。运用ETABS软件对结构进行建模分析,并对比了美国规范与中国规范要求的差异。按美国规范对装配式建筑的要求进行了结构拆分、构件设计。采用BIM技术进行深化设计和碰撞检查。预制墙体的水平连接采用钢丝绳套灌浆连接,竖向连接采用波纹管浆锚连接。本项目虽然装配率高于75%,但安装方便、施工周期短、成本与现浇基本持平,值得借鉴推广。

小康煤矿工程软岩劈裂灌浆加固技术

根据小康煤矿地应力测定结果,对软岩巷道压力进行了力学分析,并对工程软岩劈裂灌浆加固的可行性进行计算分析。针对现有劈裂灌浆技术注浆范围小、注浆深度浅,加固围岩范围有限的问题,创新应用中空注浆锚索替代原钢管注头向帮、顶板实施劈裂注浆,实现了锚索的全长锚固和灌浆范围的加深加大。针对局部巷道底鼓的问题,创新应用底角钢管混凝土技术,对底板进行加固,形成钢管混凝土抗剪结构,控制底鼓。

螺旋箍筋约束高强钢筋浆锚搭接单向拉伸试验研究

设计制作了9组共78个螺旋箍筋约束高强钢筋浆锚搭接试件,通过单向拉拔试验,研究了其破坏机理以及钢筋强度、混凝土强度、钢筋搭接长度、螺旋箍筋形式等因素对搭接性能的影响。结果表明:未配置螺旋箍筋的浆锚搭接试件主要破坏模式为混凝土的锚固失效开裂,且其承载力和强屈比随钢筋搭接长度的增加逐渐增加;配置螺旋箍筋后,钢筋搭接长度大于0.80l_(ab)(l_(ab)为钢筋基本锚固长度)时,试件主要破坏模式为钢筋受拉屈服且其极限承载力较稳定;钢筋搭接长度为0.56l_(ab)时,试件端部混凝土出现开裂,部分试件的极限承载力显著降低。建议实际工程中钢筋直径为16mm时,螺旋箍筋约束高强钢筋浆锚搭接的搭接长度取0.80l_(ab);其他直径钢筋可参考该搭接长度并经过试验验证后应用。

钢绞线-水泥土粘结作用对抗拔桩传力类型的影响研究

旋喷搅拌加劲抗拔桩(HPJM-RCS桩)是一种广泛应用于工程中的抗拔桩,具有较高的承载性能。该桩的钢绞线-水泥土粘结作用影响其传力类型,使其具有不同的破坏模式和工作性能。本文提出了HPJM-RCS桩钢绞线-水泥土粘结模型,并对试验桩进行了数值模拟。研究结果表明,使用Horpibulsk经验公式计算水泥土无侧限抗压强度和ACI规范公式计算钢绞线粘结强度,可为确定这些参数提供一种有效方法;3折线粘结作用模型可用于HPJM-RCS桩的传力分析;在加载初期,该桩与拉力型抗拔锚杆的承载性能类似,锚板尚未发挥荷载分担作用;在锚板发挥作用之后,该桩属于拉压分散型抗拔桩。因此,设计时忽略钢绞线与水泥土之间的粘结应力会导致支护刚度偏低而不经济。

锚杆静压桩在某活动中心基础沉降纠偏中的应用

某活动中心工程地基发生了不均匀沉降后,造成基础及上部构件下沉、上部框架柱倾斜及混凝土梁开裂,经过检测鉴定,采用锚杆静压钢管桩对沉降基础及上部构件进行了整体抬升,合理经济地处理了因地基及基础下沉引起的建筑物倾斜问题。

喷网锚在加筋土挡土墙加固中的应用

根据山东省淄博市梧台立交桥加筋土挡土墙加固的工程实际，结合理论计算，讨论了高压注浆提高锚固力的原理，提出了局部采用双层钢筋网的喷浆支护方法．结果表明，该加固方法有效地限制了墙体的侧向位移，加固效果良好，适用于失稳挡土墙加固．

预应力锚索在基础纠偏加固中的应用

预应力锚索加固技术目前广泛应用于水电、公路、铁路、矿山、市政等各类岩土加固工程中,在边坡、洞室、水电坝基、深基坑等加固工程中发挥了显著的经济效益和社会效益,已经成为各类岩土工程加固的主要手段。洛阳市国花园西大门为彩钢结构,总重量约60t,下部地基7～8m深度为回填地层,回填材料以粉质粘土为主,夹杂少量建筑垃圾。由于在建设过程中辗压不密实,导致国花园西大门建成后产生湿陷性不均匀沉降。之后,采用预应力锚索技术成功的进行了纠偏加固。通过该工程,说明预应力锚索技术在基础纠偏中同样可发挥其独特的技术优势,期望对锚索技术在类似工程中的使用有一定的借鉴作用,不断拓宽预应力锚索技术的应用范围。

综放跨采巷道棚-索耦合协同支护技术

芦岭煤矿Ⅱ82运输上山受上方Ⅱ927综放工作面跨采影响且巷道围岩比较破碎,通过分析巷道围岩失稳机理得出了导致U型钢支架结构失稳的原因及锚索支护合理位置,提出了棚-索耦合支护技术方案;利用U型钢支架形成的基本承载结构,通过壁后充填注浆实现了破碎围岩与U型钢支架的第一次耦合,再根据巷道围岩的变形特征和U型钢支架的结构失稳类型,通过合理布置结构补偿锚索实现支护结构补偿,使U型钢支架与锚索形成二次耦合支护,进而提高支架的整体承载能力和支护结构的稳定性,在整个跨采期间巷道顶底板移近量累计475 mm,两帮移近量累计206 mm。

预埋波纹管单排钢筋浆锚连接的预制剪力墙抗震性能研究

目的研究预埋波纹管单排钢筋浆锚连接预制剪力墙的抗震性能,解决装配式剪力墙结构现场装配时墙体间配筋复杂、连接钢筋数量较多、导致施工难度较大等实际工程问题。方法在采用预埋波纹管成孔、螺旋箍筋约束浆锚连接的基础上,提出一种将墙体非边缘构件的竖向连接钢筋采用“以少代多”单排布置的新型连接方式。通过拟静力试验,考察预制剪力墙非边缘构件竖向钢筋采用全数连接和单排钢筋连接的差异,分析并比较两种预制墙体承载性能、延性、刚度及耗能能力。结果单排钢筋浆锚连接的墙体试件破坏模式与钢筋全数连接试件基本相同,最终形成墙体根部混凝土被压碎、边缘钢筋屈服的剪切破坏;墙体的延性系数均大于4,具有良好的延性。结论单排钢筋浆锚连接预制剪力墙与钢筋全数连接的墙体试件具有相似的抗震性能,说明预制剪力墙非边缘构件采用单排钢筋浆锚连接形式可靠。

CCTV双向倾斜高强预应力锚栓安装施工技术

中央电视台新台址主楼外框筒钢柱脚锚栓具有直径大、单根柱锚杆分布数量不等、双向倾斜安装以及张拉空间狭小的特点。介绍了双向倾斜大直径高强预应力锚栓安装施工技术,包括定位埋设工艺、锚栓张拉和灌浆工艺等内容。

节理化差异岩层大巷的变形机理及其控制研究

基于神火集团葛店煤矿-600m轨道大巷的地质条件,采用UDEC4.0模拟分析了不同节理化程度条件下巷道围岩的应力分布和变形特征,研究了差异岩层交界处由于岩性不同所引起的变形和应力差别。分析出节理化软岩巷道大范围岩石膨胀变形的原因,得到交界处岩层的变形差异原因。在此基础上进行高强、超高强锚网索喷和锚注二次支护的控制研究,确定了锚注二次支护控制方案。现场应用证明了研究结论的正确性,取得了良好的技术经济效果。

深部巷道围岩稳定性控制技术研究与实践

针对邢东矿深部巷道围岩大变形、支护系统严重损毁等矿压显现特征,在分析深部巷道变形破坏机制的基础上,认为改善浅部围岩力学性质、提高支护系统强度是控制深部巷道围岩变形破坏的有效途径,并据此提出了集强力锚杆索、钢管混凝土支架、滞后注浆加固技术于一体的联合支护技术,并阐述其控制机理。建立了钢管混凝土支架力学模型,得出新型钢管混凝土支架承载力及其对巷道承载体系提供的支护反力,并综合应用理论计算、数值模拟优化和工程类比等方法确定其控制方案。现场实践表明,采用该方案2个月后,围岩变形趋于稳定,两帮变形量小于150 mm,顶板下沉量为94 mm,底鼓变形量为79 mm,有效解决了深部巷道变形失稳问题,并为类似深部巷道围岩控制提供了理论和技术支撑。

锚杆支护在重庆市某公园边坡治理工程中的应用

结合重庆市某公园东侧滑坡治理工程,介绍了锚杆支护的设计方案,从边坡的清理、钻孔、锚杆安放、注浆、排水处理等方面论述了锚杆支护施工技术,工程实践证明,该工程采用锚杆支护技术取得了良好的治理效果。

深大基坑超长预应力锚索施工质量控制

结合长沙国金中心项目工程,优化潜孔锤操作工艺,完善锚索钻孔施工方案,加强方案和技术交底,采用实测实量、锚索挂牌制度,把握注浆比重、注浆量和注浆时间,全程进行旁站监督,落实"三检"制,高标准、高质量有效地保证了锚索施工,为今后类似工程提供有效的参考价值。

钢筋套筒灌浆连接件锚固性能试验研究

为了进一步分析研究装配式建筑结构中钢筋套筒灌浆连接件锚固的可靠性,试验分析研究了9种不同类型共计27个钢筋套筒连接试件在单向拉伸荷载作用下的力学性能和锚固机理。研究结果表明:钢筋锚固长度为8.0 d和7.0 d的试件均发生连接钢筋拉断的破坏结果,并且满足《钢筋机械连接技术规程》(JGJ 107-2010)中对I级连接接头的强度与变形的有关规定;而钢筋锚固长度为6.0 d的试件均为套筒内部锚固钢筋的粘结滑移破坏,且不满足规范要求。利用弹性力学原理对钢筋套筒灌浆连接件进行了模型的简化分析,并结合理论公式推导出锚固钢筋的最小锚固长度临界值为6.5 d。