锚索格构梁受力分布的现场模型试验研究

发布时间：2019-09-19 16:05

【摘要】：通过开展锚索格构与碎石土滑坡相互作用的现场模型试验,研究了格构梁在滑坡推力作用下的受力分布规律。得到以下结论:在锚索约束力的作用下,格构梁的横梁、竖梁受力特征基本相似,节点处受力最大,靠近梁中部受力逐渐减小;在滑坡推力作用下,格构横梁最上排的变形最剧烈,受力最大,中间的一排次之,最下排受力最小,格构横梁从上往下的荷载分担比为70%~85%;在同一滑坡推力作用下,格构横梁和竖梁弯矩分布特征基本相同,节点处正弯矩最大,格构梁中部负弯矩最大,最大正弯矩是最大负弯矩的1.6~2.0倍。另外,还讨论了试验中土压力测试值误差较大的原因。
【图文】：

模型尺寸,格构梁,土压力盒

人民长江2017年梁长度为4m×4m，锚索锚固角为20°，格构梁拟设3排4列。几何相似比λL=1∶2，弹模相似比CE=1。图1模型尺寸(尺寸单位:m)1．3试验材料1．3．1滑床、滑体的模拟滑床用坡度为20°的岩质边坡坡面模拟，滑体用碎石土分层夯实模拟。碎石土选用四川省江油市乾元山区的覆盖层土，夯实后对土样进行了含水率及重度检测，含水率为19．1%，重度为18．8kN/m3。1．3．2滑带的模拟用双层聚乙烯膜模拟滑带。首先开展了没有布设防治工程的模型试验，测试出滑体在极限平衡状态时千斤顶荷载为9kN/m;然后由理正软件建立计算模型，对计算模型沿滑动方向施加9kN/m的荷载，进行反演(反演时，稳定性系数假定为0．99)，得出滑带的抗剪指标为c=3．6kPa，φ=16°。1．3．3格构梁的设计根据现场模型试验所选取的相似比，对试验中的格构梁进行了设计，具体尺寸如表1所示。表1格构梁尺寸原型格构梁长/m模型格构梁长/m原型截面尺寸/mm模型截面尺寸/mm锚固角/(°)4．0×4．02．0×2．0300×400150×20020格梁配筋受拉一侧为2Ф10，受压一侧为2Ф10，箍筋采用Ф4⺧200。格梁平面布置3排4列，混凝土标号为C25。1．3．4锚索试验中采用1束Ф15．24钢绞线模拟锚索，入射角为20°，横、纵间距均为2m，锚索锚固段长度为3．0m。1．3．5土压力盒的布设为测试格构梁受到土体挤压而产生的反压力，在格构梁下部的土体中埋设振弦式土压力盒。横梁从上到下编号为H1，H2和H3。每个横梁上，从左到右土压力盒测点分别为Hn－1，Hn－2，Hn－3，…。土压力盒埋设位置如图2所示。图2土压力盒埋设位置(尺寸单位:cm)1．3．6钢筋计的布设为测试格构梁弯矩，在格梁配筋上布设了振弦式钢筋计。钢筋计的?

照片,土压力盒,位置,钢筋计

(°)4．0×4．02．0×2．0300×400150×20020格梁配筋受拉一侧为2Ф10，受压一侧为2Ф10，箍筋采用Ф4⺧200。格梁平面布置3排4列，混凝土标号为C25。1．3．4锚索试验中采用1束Ф15．24钢绞线模拟锚索，入射角为20°，横、纵间距均为2m，锚索锚固段长度为3．0m。1．3．5土压力盒的布设为测试格构梁受到土体挤压而产生的反压力，在格构梁下部的土体中埋设振弦式土压力盒。横梁从上到下编号为H1，H2和H3。每个横梁上，，从左到右土压力盒测点分别为Hn－1，Hn－2，Hn－3，…。土压力盒埋设位置如图2所示。图2土压力盒埋设位置(尺寸单位:cm)1．3．6钢筋计的布设为测试格构梁弯矩，在格梁配筋上布设了振弦式钢筋计。钢筋计的布设位置如图3所示。图3钢筋计埋设位置(尺寸单位:cm)1．3．7加载设计模型布置完成后，对锚索进行预应力张拉。沿滑动方向，采用千斤顶在滑体后缘施加均布荷载，单次加载量为0．5t。施加完荷载等监测数据稳定后，再施加下一次荷载，直至滑坡失稳、格构梁变形破坏为止。试验模型施加57t荷载时，格构梁达到塑性变形破坏。加载系统及现场试验模型见图4。图4加载系统及现场试验模型照片70
【作者单位】：中国地质调查局地质灾害防治技术中心;中国地质科学院探矿工艺研究所;
【基金】：国土资源部公益性行业科研专项“地质灾害防治工程缺陷修复加固技术装备研发”(201511051)
【分类号】：P642.22;TU753

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