多段擴(kuò)大頭錨桿在黃土中的拉拔模型試驗(yàn)研究.pdf

1、多段擴(kuò)大頭錨桿是在底端擴(kuò)大頭錨桿基礎(chǔ)之上發(fā)展起來(lái)的一種新型錨桿體系，它是利用錨桿在受到外力拉拔時(shí)，向外發(fā)生位移從而壓實(shí)擠密擴(kuò)大頭端前土體，進(jìn)而由端前土體再向擴(kuò)大頭段提供反向的抗拔力的原理，最終使得錨桿的極限抗拔力組成發(fā)生變化，除了具有錨桿側(cè)壁和擴(kuò)大頭段側(cè)壁提供的摩阻力，還具有擴(kuò)大頭段提供的端承力。在實(shí)際工程中，目前已經(jīng)具有爆破法、機(jī)械鉆孔法、高壓旋噴擴(kuò)孔法等多種施工方法，其中的高壓旋噴擴(kuò)孔法施工簡(jiǎn)便、過程控制性高、成孔質(zhì)量好。該類型錨桿

2、在我國(guó)的研究還沒有開始，其承載機(jī)理和普通錨桿存在明顯的差異，對(duì)其進(jìn)行深入研究，具有重要的工程意義和理論價(jià)值。本文利用模型試驗(yàn)、理論分析等綜合手段，較為系統(tǒng)的研究了多段擴(kuò)大頭錨桿的承載特性、破壞模式和極限承載力理論計(jì)算等內(nèi)容，研究成果具有一定的學(xué)術(shù)和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　首先，通過35組模型試驗(yàn)，對(duì)黃土中埋設(shè)的底端、多段擴(kuò)大頭錨桿分別進(jìn)行豎向拉拔試驗(yàn)，通過分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在保證擴(kuò)大頭錨固段長(zhǎng)度一定的情況下，將底端擴(kuò)大頭錨桿拆分為多段

3、擴(kuò)大頭錨桿后，錨桿的極限承載能力顯著提高大約87％－196%。在肯定了多段擴(kuò)大頭錨桿的承載能力之后，進(jìn)一步分析了影響錨桿極限承載力的其他因素，發(fā)現(xiàn)隨著擴(kuò)大頭直徑、錨固長(zhǎng)度、埋深的增大，極限承載力也同步增大。但是直徑的變化對(duì)錨桿極限承載力的影響最大，以擴(kuò)大頭直徑20mm為基準(zhǔn)，直徑增大為40mm、60mm、80mm時(shí)，錨桿極限承載力分別提高419%、578%、588%。此外，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，隨著擴(kuò)大頭段之間距離、擴(kuò)大頭段數(shù)的增加，錨桿極

4、限承載力增加到一定值后便不再變化甚至還有所減小，說明二者對(duì)錨桿極限承載力的影響存在最優(yōu)化過程?？紤]到實(shí)際工程中錨桿一般是斜向埋設(shè)，因此進(jìn)行了6組多段擴(kuò)大頭錨桿斜向拉拔試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)相同條件下，斜向錨桿的極限承載力均略大于豎向錨桿。
　　然后，利用半模型試驗(yàn)研究了多段擴(kuò)大頭錨桿在黃土中的拉拔破壞模式，通過監(jiān)測(cè)錨桿位移、裂縫長(zhǎng)度、寬度發(fā)現(xiàn)，錨桿底端土體變形量最大，隨著桿體向上延伸變形量逐漸減小，裂縫是從內(nèi)部開始發(fā)展，逐漸向上延伸，最終破壞