廣大鐵路某塹坡不同類型預(yù)應(yīng)力錨索性能對(duì)比研究.pdf

1、因錨索技術(shù)進(jìn)步迅速，其在工程中得到了越來越普遍的應(yīng)用。其中以拉力集中型、壓力集中型和壓力分散型錨索應(yīng)用較多，但其選型缺乏充足的理論支撐和數(shù)據(jù)支撐，設(shè)計(jì)者多依據(jù)設(shè)計(jì)單位甚至個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)或喜好進(jìn)行錨索類型的選擇。所以，對(duì)這三類預(yù)應(yīng)力錨索錨固作用的比較研究具有良好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值及理論意義。
　　本文以廣（通）大（理）鐵路沿線姚安山地區(qū)一塹坡工程為背景，以現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)為主要研究方式，并結(jié)合模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所得結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證及深入研究。重點(diǎn)

2、探討比較了在相同工程地質(zhì)環(huán)境中拉力集中型、壓力集中型和壓力分散型三類預(yù)應(yīng)力錨索張拉后的預(yù)應(yīng)力損失情況，以及荷載在注漿體中的傳遞情況。
　　論文制定了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)方案，包括測(cè)點(diǎn)布置、測(cè)試內(nèi)容及檢測(cè)日志。根據(jù)對(duì)注漿體應(yīng)變及預(yù)應(yīng)力損失的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，得出了三類不同類型錨索注漿體應(yīng)變沿錨索的軸向分布規(guī)律，分析了三類錨索的預(yù)應(yīng)力變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，得出了預(yù)應(yīng)力損失與注漿體內(nèi)部荷載分布之間的關(guān)系，以及導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力變化損失的原因。初步確定了三類

3、錨索工作性能的優(yōu)劣，并認(rèn)為注漿體應(yīng)力分布之間的差異是導(dǎo)致這種優(yōu)劣性的重要原因。
　　為了進(jìn)一步研究相同條件下，三種預(yù)應(yīng)力錨索的性能差異，本文依據(jù)相似理論將原型邊坡及錨索按比例縮小，在室內(nèi)進(jìn)行三類錨索的模型試驗(yàn)。模型試驗(yàn)中三類錨索預(yù)應(yīng)力損失情況與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)基本一致，有效地驗(yàn)證了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)得出的結(jié)論。
　　最后，本文使用flac3d有限元軟件對(duì)三類錨索做了數(shù)值模擬分析，得出了三類錨索注漿體應(yīng)力傳遞規(guī)律與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)所得結(jié)論基本相符，有效

4、驗(yàn)證了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)得出的結(jié)果，進(jìn)一步說明三類錨索注漿體應(yīng)力分布之間的差異是導(dǎo)致錨索工作性能優(yōu)劣性的重要原因。
　　模型試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和數(shù)值模擬所得成果表明:(1)壓力分散型錨索長(zhǎng)期預(yù)應(yīng)力損失率最小，其次是壓力集中型，而長(zhǎng)期預(yù)應(yīng)力損失率最大的是拉力集中型錨索。(2)三類錨索在張拉鎖定后均呈現(xiàn)出預(yù)應(yīng)力急劇損失、預(yù)應(yīng)力穩(wěn)步損失、預(yù)應(yīng)力基本趨于平穩(wěn)三個(gè)階段。壓力分散型錨索預(yù)應(yīng)力趨于平穩(wěn)所需時(shí)間最短，其次為壓力集中型，所需時(shí)間最長(zhǎng)為拉力集中型。

5、(3)三類錨索在荷載作用下注漿體均出現(xiàn)了應(yīng)力集中部分。拉力集中型錨索應(yīng)力集中處的軸向應(yīng)力值遠(yuǎn)大于壓力集中型錨索，使得拉力集中型錨索錨固段近端注漿體更易產(chǎn)生破損，造成的預(yù)應(yīng)力損失較大。壓力分散型錨索將荷載分擔(dān)到多塊承壓板上，使承壓板附近的注漿體產(chǎn)生的破壞較小，造成的注漿體的長(zhǎng)期徐變量也會(huì)減小，所以壓力分散型錨索的長(zhǎng)期預(yù)應(yīng)力損失比壓力集中型錨索要少。(4)拉力集中型錨索荷載在注漿體中的影響區(qū)域較另兩類錨索要大，其造成對(duì)圍巖的擾動(dòng)區(qū)域加大，使