多段型与底端型扩大头锚杆承载特性对比研究

摘要

近年来，随着我国现代化进程日益加快，基础建设已经从东部沿海地区延伸到中西部地区。而我国的中西部地区土质主要是以砂性土为主的软土层，在这样的地质环境中进行基础建设，土体的锚固工程起着至关重要的作用。诸如土体的稳定性较差而导致建筑物倾斜甚至倒塌的事故屡有发生，从而使得锚杆抗拔力的研究成了专家学者们关注的重点。
　　基于已有的高压旋喷扩大头锚杆结构形式，本文提出了多段型扩大头锚杆的新型锚杆，并对以下问题展开研究：不同拉拔形式下多段型与底端型扩大头锚杆承载特性的对比研究：不同几何尺寸参数对多段型扩大头锚杆的承载特性影响研宄；多段型扩大头锚杆的破坏模式的研究以及同一锚杆在不同拉拔形式下的对比研究。本文通过建立多组不同参数下的锚杆模型方案，并采用室内模型试验的方法对多段型和底端型扩大头锚杆进行竖向和斜向拉拔试验，并得到一些重要结论：
　　(1)通过对多段型和底端型扩大头锚杆的扩体部分进行分组对比拉拔试验，结果表明在相同条件下多段型扩大头锚杆的极限承载力要比底端型扩大头锚杆的极限承载力大10％-30％；通过对改变单一几何参数的多段型扩大头锚杆进行竖向拉拔试验，结果表明，选择最佳扩大头间距能够有效的提高多段扩大头锚杆的最大抗拔力，在该模型试验中扩大头的最佳间距为100mm；结果还表明，在诸多影响因素中，直径对多段型扩大头锚杆的承载力影响最大，随着直径的增加，锚杆的承载比逐渐减小；从多段扩大头的梯状形式出发，研究了不同位置的扩大头对承载力的影响，结果表明，不同位置的扩大头的直径对极限承载力的影响各不相同，并且表现出从下到上依次减小的规律；通过采用半锚杆模型研究竖向拉拔过程中的破坏过程，结果表明锚杆在拉拔的过程中砂土的破坏过程可分为土体静压力过程、抗拔力过渡过程和压密冲剪过程三个过程。
　　(2)通过对多段型和底端型扩大头锚杆分别进行斜向拉拔试验，研究结果表明在斜向拉拔试验中多段型扩大头锚杆比底端型扩大头锚杆的极限承载力提高了20％-30％，该结论和竖向拉拔试验中的结果表现较为一致；通过进一步对比分析同一锚杆在竖向与斜向拉拔下的承载力可以看出，斜向拉拔下锚杆的承载力要大于竖向拉拔下的承载力。

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1.绪论

1.1课题的提出和研究意义

1.2锚固技术的发展概况

1.3 现有锚杆种类及其特点

1.4 本文的主要研究内容

2.扩大头锚杆支护技术

2.1 概述

2.2 扩大头锚杆的施工工艺

2.3扩大头锚杆的作用机理

2.4 扩大头锚杆的承载机理[43]

2.5 扩大头锚杆的破坏模式[44]

2.6 本章小结

3. 扩大头锚杆竖向拉拔的模型试验研究

3.1 引言

3.2 试验准备

3.3 多段型与底端型扩大头锚杆的承载特性对比分析

3.4 多段型扩大头锚杆不同尺寸参数下的承载特性试验分析

3.5 多段扩大头锚杆拉拔破坏模式试验研究

3.6 对多段扩大头锚杆承载力计算公式的探讨

3.7 本章小结

4. 扩大头锚杆斜向拉拔的模型试验研究

4.1 引言

4.2试验准备和方案

4.3试验结果与分析

4.4 本章小结

5.结论与展望

5.1结论

5.2 展望

致谢

参考文献

附录