預應力錨固研究與工程應用.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，城市化進程的不斷加快，我國的基礎設施建設正處于一個蓬勃發(fā)展的時期，在諸如水電、交通、能源等各種基礎設施建設中產(chǎn)生了大量的高邊坡和基坑工程。預應力錨索錨固系統(tǒng)能夠有效的激發(fā)巖土體潛在承載能力，充分發(fā)揮巖土體自身強度，提高巖土體的自身穩(wěn)定性，且其施工工程量小、安全性高、工期快、消耗小，具有極高的投入產(chǎn)出比。該錨固技術自誕生以來就頗受工程設計者及施工人員的青睞，在諸如水利、公路、鐵路等各種工程的滑坡治理、高邊坡支護

2、工程中廣泛應用。
　　 本文針對預應力錨索的荷載傳遞機理、預應力錨索的應力虧損機理及預應力錨索長期性能進行系統(tǒng)研究。結(jié)合實際高邊坡預應力錨索加固工程提出邊坡變形機制分析方法及邊坡穩(wěn)定性分析方法，并基于發(fā)明專利“壓力分散型錨索的內(nèi)錨固承載體”進行預應力錨索的設計，同時對預應力錨索施工過程進行探討研究。在預應力錨索監(jiān)測方面，文章分析了基于磁通量傳感器的檢測系統(tǒng)，并主要對光纖光柵的檢測手段進行研究。
　　 本文具體研究內(nèi)容包括

3、以下幾個方面:
　　 (1)對預應力錨索錨固段荷載傳遞解析進行探索，基于彈性力學凱爾文(kelvin)問題彈性解推導預應力錨索內(nèi)錨固段應力分布彈性解。根據(jù)壓力型錨索的主要失效模式從理論上分析了壓力型錨索荷載傳遞機制。在考慮灌漿體三向受力狀態(tài)的前提下，選擇合適的荷載傳遞模型建立反映壓力型錨索灌漿體與巖體粘接界面相互作用規(guī)律的基本方程，求解界面剪應力分布規(guī)律以及灌漿體中軸向應力應變分布規(guī)律。同時，分析了不同巖體、錨固體材料參數(shù)對應力

4、分布的影響。理論上解釋了壓力型預應力錨索的荷載傳遞特點及主要影響因素?；诿鞯铝纸?，采用積分法分析壓力型巖錨錨固段周圍巖體中的應力分布情況
　　 (2)從預應力錨索錨固材料性質(zhì)、被錨固介質(zhì)力學性質(zhì)、施工工藝及運行管理水平等多方面對預應力錨索預應力虧損進行分析研究。對錨墩基礎沉降量引起的預應力虧損進行研究，考慮了預應力錨墩下土體在三向應力作用下的變形影響，引入土體彈塑性本構(gòu)關系來闡述土體的變形特性，進而研究錨墩基礎沉降引起的錨索預

5、應力虧損。
　　 (3)針對預應力錨索錨固的預應力虧損，討論預應力錨索長期性能的綜合控制措施，為工程設計及施工提供一定的參考依據(jù)。
　　 (4)結(jié)合實際工程，對高邊坡進行預應力錨固設計，在地質(zhì)分析的基礎上，選擇典型剖面計算不同工作狀態(tài)下的應力、應變，總結(jié)出邊坡破壞模式，利用反演法推導力學參數(shù)計算邊坡穩(wěn)定加固荷載?；诎l(fā)明專利“壓力分散型錨索的內(nèi)錨固承載體”進行預應力錨索的設計，同時對預應力錨索施工技術要領進行分析研究。<