压力型锚杆荷载传递机理及现场试验研究

摘要

岩土锚固是充分挖掘岩土体自身的潜能，解决复杂岩土工程问题最有效、最经济的方法之一。长期以来国内普遍采用的均是全长粘结的拉力型锚杆（索），相关的理论分析和试验研究也已经是比较成熟和充分的。但随着我国基础设施建设力度的加大，边坡、大坝、桥梁、隧洞、深基坑以及建筑结构物的抗倾倒、抗浮力、抗滑移等建设工程的大量涌现，对岩土锚固技术的发展，工程界提出了更高的要求，如要求更充分的调用岩土体的自身强度，要求更合理的提高锚杆的耐久性，要求锚杆的承载力能随着锚固段长度的增加成正比地提高，要求锚杆的使用应不会影响周边地层的开发与利用。对于这些问题的出现，传统拉力型锚杆自身是难以解决的。因此，开发与研究具有更好受力机理与工作性能的新型锚杆就显得尤为重要。
　　在当前出现的新型锚杆中，压力型锚杆是具有代表性的一种，而对于该种锚杆的工作机理与应力分布特性，目前还缺乏统一的认知，相关的研究也尚显落后。基于此，本文以佛山市禅城区柏力大厦南侧边坡地质灾害治理工程为依托工程，在收集前人研究资料和现场实地勘察的基础上，通过理论分析、数值模拟计算、现场试验相结合的方法，对土体介质中压力型锚杆的锚固段的承载性状和现场抗拔试验进行研究。本文所做的主要工作如下：
　　（1）基于变形协调假设，将Mindlin的弹性位移解与有限元的基本理论相结合，对压力型锚杆锚固段剪应力和轴向应力分布的理论值进行推导，并验证其一致性。
　　（2）基于经典的Coulomb摩擦模型，采用Drucker-Prager准则，利用ANSYS软件按平面抽对称问题计算压力型锚杆和拉力型锚杆的应力分布规律。
　　（3）依托佛山市禅城区柏力大厦南侧边坡地质灾害治理工程，就压力型锚杆设计施工中存在的问题进行现场试验研究，对比分析压力型锚杆和拉力型锚的承载性状。

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第一章 绪 论

1.1 锚杆技术的概述

1.2 岩土锚杆技术的国内外现状及发展趋势

1.3 压力型锚杆的研究现状及其实际应用

1.4 研究意义及主要任务

第二章 压力型锚杆锚固段的受力分析

2.1 压力型锚杆锚固段应力分布弹性解

2.2 理论计算值与实测值对比分析

2.3 压力型锚杆锚固段的受力分析

2.4 岩土参数对锚固段剪应力的影响

2.5 结论

第三章 压力型与拉力型锚杆承载特性对比

3.1 有限单元法简介

3.2 有限元模型建立

3.3 计算结果

3.4 结论

第四章 压力型锚杆承载性状现场试验研究

4.1 依托工程概况

4.2 试验方案

4.3 试验结果分析整理

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结 论

5.2 展 望

参考文献

致谢

附录A：攻读学位期间完成的论文及参加科研情况