發(fā)布時間：2021-11-19 21:22

　　擴體錨桿歷經(jīng)50多年的發(fā)展,在基坑、邊坡、抗浮、支護等工程中得到了廣泛應(yīng)用。擴體錨固技術(shù)優(yōu)勢是能充分的調(diào)動土體的自身強度和自穩(wěn)能力、縮小支護結(jié)構(gòu)體的體積和重量、節(jié)約施工材料。擴體錨固技術(shù)雖然是提高土體穩(wěn)定性和解決復(fù)雜工程問題最可靠、最經(jīng)濟的方法之一,但是擴體錨桿在不同地質(zhì)條件下的承載特性有很大的不確定性,尤其擴體錨桿的埋深和尺寸對極限承載力的影響尤為顯著,也是工程中最為關(guān)心的問題之一,目前工程中普遍應(yīng)用的承載力計算公式并不能準(zhǔn)確估算其實際承載力。基于室內(nèi)外最新試驗成果,本文應(yīng)用顆粒流軟件PFC3D,模擬了砂土中抗浮擴體錨桿拉拔荷載作用下的破壞模式,剖析了不同埋深工況下擴體錨桿拉拔破壞承載特性,研究了埋深、擴體段直徑對荷載-位移關(guān)系的影響規(guī)律,給出了砂土中擴體錨桿極限承載力計算新方法。本文的主要研究內(nèi)容為:1.根據(jù)室內(nèi)外抗浮擴體錨桿承載特性試驗結(jié)果,系統(tǒng)分析了不同工況條件下擴體錨桿的破壞規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,建立了基于PFC軟件平臺的抗浮擴體錨桿三維數(shù)值模型。針對淺埋與深埋的垂向受拉擴體錨桿,系統(tǒng)分析了擴體錨桿在砂土中拉拔破壞的破壞模式和破壞影響因素。針對擴體錨桿承載力的變化特性,深刻揭示了... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

非預(yù)應(yīng)力抗浮擴體錨桿

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文5該方法與《高壓噴射擴大頭錨桿技術(shù)規(guī)程》的不同在于擴體段的端承力，其將p改為擴體段土體粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值的8倍，應(yīng)用于粘聚力很低的砂土?xí)r顯然不合適。程良奎[19]提出了基于錨錠板理論的擴體錨桿極限承載力計算方法，砂土中按式1-3計算，黏性土中按式1-4計算。P=γhβ+πDLq+πDLq(1-3)P=cβ+πDLc+πDLq(1-4)式中γ——重力密度（kN/m3）；h——錨桿埋深（m）；β——端承力因子；c——土體不排水抗剪強度（kPa）；q——桿體與土層間的粘結(jié)強度（kPa）。該方法合理的考慮了擴體段端承力與埋深和擴體段直徑間的關(guān)系，然而端承力因子尚需進一步的研究郭鋼[20]對擴體錨桿極限承載力中擴體段端承力進行了理論研究，其通過大量的試驗確定了擴體錨桿拉拔破壞時破壞范圍的計算公式，認為破壞范圍為橢球形，如圖1-2所示。將破壞范圍進行受力分析后，得出了基于土壓力理論的擴體段端承力計算公式，還指出擴體錨桿拉拔時的荷載-位移曲線為雙曲線模型。圖1-2土體破壞范圍示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文7在地下水時容易發(fā)生塌孔。擴孔后的孔內(nèi)渣土清理也存在較大問題，難以保證清理干凈，會引起擴體錨桿尺寸減小以及與周圍土體粘結(jié)較弱等問題。爆炸擴孔難以把控成空質(zhì)量和形狀，容易產(chǎn)生安全問題，可能會對地層產(chǎn)生較大擾動或?qū)η捌谑┕さ腻^桿產(chǎn)生影響。高壓旋噴擴孔也存在較大問題，首先，擴體段注漿體抗壓強度往往達不到要求，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)對擴體段抗壓強度要求為不應(yīng)小于20MPa，而在實際工程中往往達不到該要求；其次，高壓旋噴的壓力通常為25~30MPa，導(dǎo)致擴體錨桿的施工質(zhì)量受人為因素、機械性能以及地層狀態(tài)影響很大，因而難以控制施工質(zhì)量，且容易發(fā)生事故；擴體錨桿也容易存在防腐耐久問題，地下水會對錨桿產(chǎn)生腐蝕，影響錨桿的長期使用。針對以上問題，各國各大企業(yè)已經(jīng)開發(fā)了不同類型的擴體錨桿，具有代表性的有英國Fondedile公司的多段錐體擴體錨桿[26]、法國Soletanche公司的圓桶形擴體錨桿[27]、日本SSL永久性梯形擴體錨桿技術(shù)[28]、中國臺灣大地公司的圓錐擴體錨桿和中國創(chuàng)新開發(fā)的囊式擴體錨桿[29]等。囊式擴體錨桿經(jīng)過十多年的發(fā)展，其結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，施工技術(shù)合理，采用高壓旋噴擴孔和脹壓擴孔相結(jié)合的方式，合理互補優(yōu)勢規(guī)避缺陷，已經(jīng)在多個省市自治區(qū)投入使用，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益，圖1-3為囊式擴體錨桿實物圖。圖1-3囊式擴體錨桿實物圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]囊式擴體錨桿群錨效應(yīng)數(shù)值模擬研究[J]. 黃曉剛,顏玉斌,李繼才.  工程勘察. 2019(10)
[2]囊式擴體錨桿在寧波地區(qū)的現(xiàn)場試驗研究[J]. 劉鐘,張楚福,張義,呂美東,許國平,陳天雄.  巖土力學(xué). 2018(S2)
[3]基于PLC的錨桿鉆機智能可視化控制系統(tǒng)應(yīng)用研究[J]. 張改蓮.  機床與液壓. 2018(16)
[4]礦用對稱布置液壓錨桿鉆機的研制與應(yīng)用[J]. 張東寶,王靜.  煤炭工程. 2018(08)
[5]履帶式臨時支護作業(yè)平臺與全液壓雙錨桿鉆機的研制[J]. 鮑偉,孫文進,王洪立,宋立新,陳閃.  煤礦機械. 2018(04)
[6]擴大頭抗拔錨桿承載特性理論分析與數(shù)值模擬[J]. 李陽,王利超,馮振華,雷東鋒,韓玉龍.  西南公路. 2017(03)
[7]抗浮錨桿布置方式對基礎(chǔ)底板受力及配筋影響分析[J]. 鄒杰,肖飛.  建筑結(jié)構(gòu). 2016(S2)
[8]基于PFC3D的粗粒土三軸試驗細觀參數(shù)敏感性分析[J]. 李燦,邱紅勝,張志華.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2016(05)
[9]離散元細觀參數(shù)對粗砂變形性質(zhì)的影響[J]. 唐文帥.  水利科技與經(jīng)濟. 2015(02)
[10]抗浮錨桿合理設(shè)計探討[J]. 孫紹東,胡海濤,井彥青,李華亭.  建筑結(jié)構(gòu). 2013(22)

博士論文
[1]擴體錨桿承載機理與極限承載力研究[D]. 郭鋼.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]囊壓式擴體錨桿錨固機理與承載特性試驗研究[D]. 楊卓.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2016

碩士論文
[1]抗浮擴體錨桿靜載荷試驗及工程應(yīng)用研究[D]. 孫軼斌.鄭州大學(xué) 2017
[2]囊式擴體錨桿承載特性及群錨效應(yīng)研究[D]. 黃曉剛.東南大學(xué) 2016
[3]擴大頭抗拔錨桿承載特性試驗研究[D]. 文鵬宇.鄭州大學(xué) 2016
[4]擴體錨桿在工程抗浮中的應(yīng)用研究[D]. 段昊.山東大學(xué) 2015
[5]擴體錨桿承載特性與破壞模式模型試驗與數(shù)值模擬研究[D]. 郭鋼.中冶集團建筑研究總院 2012
[6]地鐵盾構(gòu)隧道受高壓旋噴樁擠土作用的研究[D]. 翁承顯.同濟大學(xué) 2006



本文編號：3505892