土岩二元基坑不同材质腰梁对锚索预应力损失的影响规律研究

为研究土岩二元基坑不同材质腰梁对锚索预应力损失影响的时变规律,本文依托青岛某土岩基坑工程,开展了GFRP腰梁和双背槽钢腰梁作用下的锚索预应力损失监测的现场试验。研究结果表明:两种材质的腰梁各具优势,GFRP腰梁对锚索短期预应力损失更有利,而双背槽钢腰梁长期损失率更低;双背槽钢腰梁作用下锚索预应力变化趋势更加平缓,浮动范围更小;GFRP腰梁可以有效减少锚索预应力在快速下降阶段的预应力损失量。研究成果可为类似地质条件下基坑支护设计、施工和监测提供参考和借鉴。

土岩组合地层异形深基坑支护体系优化研究

某明挖隧道基坑位于土岩组合地层,基坑大面深度约17.1 m,深挖部位约27.9 m,原设计整体基坑采用地下连续墙+4道钢筋混凝土支撑,坑中坑内侧壁采用钻孔灌注桩作为竖向支护结构,深坑部位加设2道钢管支撑。为节约工期和工程造价,综合考虑地层分布及地质条件,对原设计方案进行了系列优化。运用数值模拟对比分析了优化前后基坑支护体系和周边环境的变形特性,结果表明优化后的支护方案满足设计和规范要求。基坑按优化方案施工,并开展了现场监测工作,基坑监测结果表明:(1)基坑连续墙水平位移、地表沉降、支撑轴力、周边建筑物变形及坑底隆起等指标均小于控制要求;(2)连续墙最大水平位移发生在土岩分界面以上一定高度,最大值约为浅基坑深度的0.025%;(3)异形基坑两侧变形不对称,最大地表沉降发生在浅基坑侧,基坑外地表影响范围约为1.0H;(4)下部基岩段基坑开挖侧向变形量小,且对地表沉降槽范围影响不大。优化方案节约了工期和造价,可为类似基坑工程提供参考。

土岩深基坑开挖对临近管线变形影响分析

为探究土岩复合地层桩锚支护深基坑开挖对临近管线变形的影响,文中依托山东大学齐鲁医院二期项目的深基坑工程,通过Midas有限元模拟和现场监测相结合的方法,揭示了管线与基坑之间不同距离、管线周围不同土体对管线变形的影响。结果表明管线竖向变形呈凹槽形,在基坑端部-10~20m范围内不均匀变形最大;管线的位移与管线埋距负相关,在0.85H范围内影响较大;管周土体弹性模量的变化对其横向位移影响较大并且土体弹性模量越大,管线变形越小。研究成果可为类似工程提供参考。

岩土锚固技术在公路边坡施工中的应用

公路边坡稳固性对于保护公路安全具有一定的积极意义,为此,将岩土锚固技术应用至公路边坡施工中。文中根据施工路段的地质情况设计公路边坡锚固体系,确定锚索根数、锚索锚固段长度等参数,并计算与岩土锚固相关的抵抗竖向位移、抵抗倾覆作用力等力学参数,根据计算结果设计锚固技术应用要点。测试结果表明,应用该技术后锚杆承载力和锚杆抗拔承载力均得到了显著提升,证明其有利于增强公路边坡的稳定性。

土岩组合深基坑围护结构受力与变形特性分析——以青岛海天中心深基坑为例

为了研究土岩组合二元地层超深基坑受力、变形和邻近建筑沉降随基坑开挖的演化规律,依托于青岛海天中心城市综合体桩锚支护结构体系超深基坑工程,对预应力锚索轴力、基坑水平和竖向位移以及周边建筑物沉降进行了实时监测。结果表明,基坑开挖期间内,预应力锚索轴力随时间的变化规律主要分快速下降、稳定变化和基本稳定3个阶段,锚索轴力平均损失率约为15.08%;基坑最大水平位移为12.30 mm,最大竖向位移为11.01 mm,基坑临近建筑物最大沉降量为1.2 mm,远小于设计和现行《建筑基坑工程监测技术标准》的容许变形值,说明桩锚支护结构体系可以有效控制基坑变形,确保毗邻建筑物安全;同时表明该基坑的支护设计方案有较大的优化空间,从而节约工程成本。研究成果对相似地质条件的超深基坑围护结构设计具有重要参考价值。

玻璃纤维增强聚合物(GFRP)锚杆在岩土锚固中的研究现状与展望

GFRP锚杆具有自重轻、抗拉强度高、耐腐蚀能力强、绝缘性好等特性,并具备易切割、不产生火花、价格低廉、工艺成熟且性价比高等优势,可作为钢质锚杆的替代品。基于当前GFRP锚杆的研究成果,阐述了GFRP锚杆的研究发展历程,分析了GFRP锚杆的材料特点、支护理论及工作原理,总结了GFRP锚杆的力学试验研究成果,分析了GFRP锚杆研究目前存在的问题,为GFRP锚杆的后续研究及发展提出了合理化建议。

桩锚支护土岩深基坑地表沉降特征分析

为探讨微型钢管桩和锚索联合支护的土岩复合地层深基坑开挖诱发周边地表的沉降特征,文中以山东大学齐鲁医院深基坑工程为依托,通过数值模拟和现场监测结合的方法展开研究。对比分析基坑开挖过程中的实测数据和模拟数据,验证模型合理性,研究在不同开挖深度时周边的地表沉降规律,得出地表沉降对开挖深度敏感并且在开挖初期变化速率大,变形主要发生在开挖前中期的土层及强风化花岗岩地层当中;在基坑开挖过程中周边地表沉降呈现出不规则的双峰偏态分布,在距离基坑边线6m的位置沉降值最大,最大沉降为6.65mm。研究成果可为类似土岩结合地区深基坑支护设计提供参考。

基于数值计算的岩土混合边坡锚固优化设计研究

为进一步提高山区道路建设水平,文章首先探讨了岩土混合边坡的稳定性影响因素及不同数值计算方法的特点、计算原理、适用条件及判据;随后以某市政快速路路堑高边坡为研究对象,利用理正岩土7.0软件建立二维平面模型,计算了岩土混合边坡安全系数随锚索(杆)参数和锚索(杆)倾角的变化规律,结果表明,预应力锚索(杆)框架梁加固后边坡安全性满足相关规范要求,且随着锚索(杆)长度的增加而增加,随着锚索(杆)倾角的增加呈“倒V”形变化,即先增加后减小。

锚杆基本试验中准确获取锚固起始位置、锚固段长度及锚固段岩土类别的方法研究

通过基本试验测定锚杆锚固体与岩土层间粘结强度极限标准值时,由于锚固体通常不能被拔出孔外,检测机构无法核实实际锚固起始位置和锚固段长度,仅以委托方告知的自由段长度及《建筑边坡工程支护技术规范》GB50330—2013附录C第C.2.3条规定锚固长度(硬质岩取设计锚固长度的0.40倍,对软质岩取设计锚固长度的0.60倍)来进行计算。若委托方提供的锚固段起始位置、锚固段长度、岩土类别与实际差别较大,会使所得锚固体与岩土层间粘结强度极限标准值的准确性、代表性严重偏离实际情况,为设计提供依据的参考价值也随之降低,进而对工程设计及结构安全造成重大影响,该文根据工程实践,就准确获取锚固起始位置、锚固段长度及锚固段岩土类别的方法进行分析,可供行业技术人员参考使用。

单孔复合型锚杆锚固体应力分布特征研究

结合某工程深基坑边墙单孔复合型锚杆施工,选取4根锚杆作为试验锚杆,通过在锚固体范围埋设多个应变测试元件,对锚固体在不同张拉载荷条件下的应力分布状态进行了现场测试研究。根据单孔复合型锚杆的结构特点,对代表性锚固体建立有限元数值模型,并对锚固体的应力-应变特征进行了数值分析。根据现场测试和数值分析结果,对单孔复合型锚杆锚固体的应力分布规律和锚固机理进行了研究。

锚索对结构面的锚固抗剪效应研究

对含结构面岩体的锚索锚固机理做了室内模拟实验研究,分别模拟了不同锚索安装角及不同结构面粗糙程度下锚索的抗剪特性;同时,为了更深入地研究锚索的受力情况,在锚索上布置了应变片,量测了不同加载阶段下锚索中钢绞线的受力状况。从实验结果来看,得到了一些有意义的结论。

润扬大桥锚碇基岩摩阻力试验研究

采用室内试验和现场剪切试验等手段研究了润扬大桥南北锚碇基底基岩-混凝土胶结面的强度,并根据试验研究成果及现场实际情况,综合分析多种影响因素,研究确定整个锚碇范围内基底摩阻力情况。

岩土锚固理论研究之现状

通过详细介绍地锚荷载传递机理以及岩土锚固作用机理的研究,论述了岩土锚固理论研究的现状,并指出了研究中存在的问题及研究发展方向。

土质边坡加固中预应力锚索框架内力分布的试验研究

利用现场试验方法,研究了土质边坡加固中预应力锚索框架的内力分布规律,以指导锚索框架工程的设计;得出了同一等级锚固力作用下框架的内力分布规律与不同等级锚固力作用下框架的内力变化特征,以及锚索力在框架纵横梁之间的分配特点;同时验证了锚索框架内力的Winkler弹性地基梁计算模式。

预应力锚索在岩土边坡工程治理中的应用

预应力锚索因其能增强岩土体被锚固强度,改善岩土体应力状态,提高岩土体稳定性等特殊性能,现已广泛应用于岩土边坡工程治理。结合某一公路的滑坡治理实例,分析了滑坡的原因,详细介绍了预应力锚索在路堑边坡和地质条件复杂下的应用。通过预应力锚索在岩土边坡工程治理中的应用,介绍了预应力锚索施工技术,总结预应力锚索在边坡治理中的经验。

土岩组合地层旋喷桩止水桩锚支护基坑变形与受力数值分析

利用基于有限元原理的设计计算软件Plaxis对青岛三星数码大厦基坑工程进行数值模拟计算,其地表水平位移的计算结果与实测数值吻合较好。并通过对模拟得到的基坑与支护结构的变形结果如基坑总位移、灌注桩水平位移和基坑周边地表沉降以及支护结构的内力分布情况如灌注桩剪力、轴力、弯矩和锚杆内力进行分析发现预应力锚杆能够明显地改变土体中的应力分布,对基坑变形有很好的约束作用。说明在土岩二元结构地层条件下,支护结构的变形主要产生于岩面以上,采用桩锚支护结构是可行的,用Plaxis进行基坑模拟可以用来作为深基坑设计、施工的辅助工具。

压力分散型锚索锚固机制模型试验研究

采用新的试验装置和试验方法对锚索单元实施分级循环加载,通过地质力学模型试验研究压力分散型锚索的锚固机制。试验结果表明:2单元压力分散型锚索采用分级循环加载后,受承载体间距L等因素的影响,第1单元注浆体的应变和轴力随长度的衰减较第2单元快,加载后锚索各单元的应变分布、黏结应力均值呈现"前小后大"的分布模式;与前次加载相比,对3单元压力分散型锚索的第2,3级承载体加载到0.6 kN后,第1单元的应变和轴力峰值出现了不同程度的下降,加载单元及待加载单元的黏结应力均值均有所提高;对4单元压力分散型锚索采用分级循环加载后,加载单元及待加载单元的应变和轴力峰值、黏结应力均值有所提高,而已加载单元注浆体的应变和轴力峰值有所降低;在锚固长度一定的条件下,承载体的数量对荷载有效传递有相当大的影响,特别是黏结应力的转移方式不同。上述试验成果对正确分析压力分散型锚索加固作用机制和锚固工程设计具有较好的参考价值。

东深供水改造工程BIII_2边坡预应力锚索加固优化设计

针对BIII2边坡的地质环境因素,讨论了该类边坡预应力锚索加固设计中的若干重要问题。在此基础上,对预应力锚索的受力特性和边坡稳定性进行了计算分析。应用优化与决策理论,对影响锚固设计参数的因素进行分析,找出影响锚索设计参数的关键因素,确定最优设计参数,并提出该边坡的预应力锚索加固优化设计方案。加固后的稳定分析表明,采用此方案进行加固设计是合理可行的,这对该边坡的及时治理起到了重要的作用。

抗拔荷载作用下锚固体与岩土体界面剪切作用

为了加深对锚固机理的研究,通过建立锚杆在受到拉拔荷载作用下锚固体界面侧阻力产生软化的数学模型,分析了锚固体与周围土体界面分别处于弹性状态、塑性状态、部分进入滑移状态、全部进入滑移状态4个阶段锚杆的轴力、位移和锚固界面剪应力,推导了锚杆产生松动的临界荷载、拉拔荷载与松动长度的关系及锚杆极限抗拔荷载的理论公式。结果表明,当锚杆在受到拉拔作用后滑移破坏首先在端部产生,然后荷载向锚杆里端传递,致使锚固体进一步破坏;根据拉拔荷载与锚杆松动长度之间的关系,当锚固体界面的侧阻力大于临界滑移的侧阻力时,在拉拔荷载作用下锚杆表现为渐进性破坏,当锚固体界面的侧阻力小于临界滑移的侧阻力时,则为突发性破坏。

土岩深基坑桩-撑-锚组合支护体系变形特性

以青岛地区特有的土岩组合地质条件为背景,通过Plaxis有限元模拟和现场监测相结合的方法,探讨土岩组合深基坑中围护桩、钢支撑与锚索组合支护体系的协同作用及基坑变形规律。通过不同支护形式的对比分析得到围护桩桩身水平位移、基坑周边地表沉降分布规律;从开挖步、钢支撑预应力及锚索预应力的变化分析得到围护桩桩身水平位移、弯矩及剪力的分布规律。研究结果表明:基坑变形和周边地表沉降模拟结果与实测值结果吻合较好,基坑的变形主要发生在基坑上部软弱土层,采用桩–撑–锚组合支护体系在青岛地区具有很好的实用性。研究成果可为类似土岩结合地区深基坑支护设计提供参考。