高填方地基锚索预应力损失试验研究

发布时间：2017-09-22 15:23

  本文关键词：高填方地基锚索预应力损失试验研究

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【摘要】：预应力锚索凭借深层主动支护、操作简单、造价低等优势被广泛应用于填方边坡加固结构中,然而由于对填方边坡锚索预应力损失的理论研究相对不足,主要依据主观经验设计,常常由于预应力损失过大造成锚固失效,极大限制了预应力锚索的工程应用。本文以锚索预应力损失为研究主线,通过室内模型试验分析桩锚加固填方边坡的锚索预应力损失规律,并结合云南省大都会高填方边坡锚索预应力监测数据,总结预应力损失影响因素,并提出相应的工程控制措施,对类似填方边坡锚索加固工程具有一定的借鉴意义。本文研究内容主要包括以下五部分。1、介绍国内外填方边坡和锚索预应力损失研究现状,主要包括填方边坡的加固措施、沉降变形及稳定性问题;锚索预应力损失试验,理论推算公式,工程经验估算公式等。并确定论文的研究内容和技术路线。2、按照预应力锚索施工顺序分析填方边坡锚索预应力损失,主要包括张拉损失、锁定损失、锁定后预应力损失,同时分析环境因素、施工因素等对锚索预应力损失的影响,并总结各阶段预应力损失工程经验公式。3、建立室内填方红粘土锚索预应力损失模型试验,研究锚索预应力损失规律。主要包括以下内容:1)研究锚索预应力张拉损失、锁定损失、锁定后预应力损失;2)研究二次张拉、重力夯实、分级堆载作用下,锚索预应力的变化规律;3)以锚索自由段长度为研究变量,研究三个自由段水平(45cm,50cm55cm)下锚索预应力的变化规律,并分析锚索自由段长度对锚索预应力变化的影响;4)分别以15cm/层、5cm/层进行重力夯实,研究夯实强度对填方边坡锚索预应力损失的影响效果。4、介绍大都会边坡工程概况及锚索支护方案和监测方案,通过锚索预应力监测数据,分析高填方边坡锚索预应力变化情况,并对预应力变化趋势作出分析。5、通过大都会边坡锚索预应力监测结果及室内模型试验分析,总结填方边坡锚索预应力变化规律,并提出控制桩锚支护高填方边坡工程锚索预应力损失的工程措施。
【关键词】：高填方边坡 模型试验 预应力损失 工程控制措施
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU476
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-23
• 1.1 选题背景与意义12-13
• 1.2 预应力锚索概述13-17
• 1.2.1 预应力锚索组成及分类13-15
• 1.2.2 预应力锚索发展历程15-16
• 1.2.3 预应力锚索破坏模式16-17
• 1.3 国内外研究现状17-21
• 1.3.1 填方边坡研究现状17-19
• 1.3.2 预应力锚索国内外研究现状19-21
• 1.4 主要研究内容21-22
• 1.5 技术路线22-23
• 第2章 填方边坡锚索预应力损失分析23-34
• 2.1 锚索预应力张拉损失23-24
• 2.1.1 锚孔倾斜对预应力损失的影响23-24
• 2.1.2 张拉系统对锚索预应力损失的影响24
• 2.1.3 张拉方式对锚索预应力损失影响24
• 2.2 锚索预应力锁定损失24-25
• 2.2.1 钢绞线回缩对预应力损失的影响24-25
• 2.2.2 自由段长度对锚索预应力损失的影响25
• 2.3 锚杆锁定后预应力损失25-28
• 2.3.1 钢绞线松弛对锚索预应力损失的影响25-26
• 2.3.2 岩体变形对锚索预应力损失的影响26-27
• 2.3.3 注浆材料对锚索预应力损失的影响27-28
• 2.4 施工因素对预应力损失的影响28-29
• 2.4.1 爆破、强夯等冲击力对锚固力的影响28
• 2.4.2 锚固时机对锚索预应力的影响28-29
• 2.5 锚索预应力环境敏感效应29-31
• 2.5.1 降雨、地下水位变化对预应力的影响29-30
• 2.5.2 温度变化对锚索预应力的影响30-31
• 2.6 其他因素对预应力损失的影响31-32
• 2.6.1 外锚固段封孔灌浆对预应力损失的影响31
• 2.6.2 锚固类型对锚索预应力损失的影响31-32
• 2.6.3 群锚效应对锚索预应力损失的影响32
• 2.7 锚索预应力变化过程及规律32-34
• 第3章 锚索预应力损失室内模型试验研究34-62
• 3.1 试验设计34-37
• 3.1.1 试验总体布置图34-35
• 3.1.2 研究变量设置35
• 3.1.3 击实试验确定试验土样35-37
• 3.2 试验装置及材料37-39
• 3.2.1 试验模型箱37-38
• 3.2.2 稳定基岩38
• 3.2.3 填方土体38-39
• 3.2.4 模型锚索及张拉锁定装置39
• 3.3 土工试验39-45
• 3.3.1 界限含水率试验40-41
• 3.3.2 重度试验41-42
• 3.3.3 含水率试验42-43
• 3.3.4 直接剪切试验43-45
• 3.4 试验内容与监测设计45-50
• 3.4.1 试验内容45
• 3.4.2 试验步骤45-47
• 3.4.3 监测项目与数据采集47-50
• 3.5 试验数据处理与分析50-61
• 3.5.1 锚索极限抗拔力试验50-51
• 3.5.2 张拉系统预应力损失51-52
• 3.5.3 锚索预应力锁定损失52-55
• 3.5.4 锚索预应力随时间的变化情况55-61
• 3.6 本章小结61-62
• 第4章 基于填方边坡锚索预应力损失分析62-74
• 4.1 工程概况62-65
• 4.1.1 工程地质条件62-64
• 4.1.2 水文地质条件64-65
• 4.2 边坡加固方案设计65-67
• 4.2.1 边坡总体加固方案65-66
• 4.2.2 边坡锚索设计方案66-67
• 4.3 锚索锚固力监测方案67-68
• 4.4 锚索锚固力监测68-72
• 4.4.1 7号桩锚索预应力值变化68-70
• 4.4.2 39号桩锚索预应力值变化70-72
• 4.4.3 监测结果分析及建议72
• 4.5 模型试验结果与工程案例对比分析72-73
• 4.6 本章小结73-74
• 第5章 锚索预应力损失工程控制措施74-79
• 5.1 控制张拉锁定预应力损失的工程措施74-75
• 5.1.1 锚索材料74
• 5.1.2 锁具的选择74-75
• 5.1.3 预张拉、超张拉及补偿张拉75
• 5.2 锁定后减小预应力损失措施75-79
• 5.2.1 回填土体加固处理措施76
• 5.2.2 改善注浆体性能措施76-77
• 5.2.3 改善基岩力学性质措施77-78
• 5.2.4 控制降雨因素的工程措施78
• 5.2.5 改善锚索形式78-79
• 第6章 结论与展望79-81
• 6.1 结论79-80
• 6.2 进一步研究的建议和展望80-81
• 6.2.1 进一步研究的建议80
• 6.2.2 进一步研究的展望80-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-84

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