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高强微膨胀预应力锚固技术在岩质边坡中应用的受力机理研究

孟俊仓  
【摘要】:岩土锚固技术已经在边坡、矿山、基坑、铁路、公路、水利水电、土木建筑等工程中得到了日益广泛的应用,锚固技术可以充分调动和提高岩土自身的强度及其承载能力,确保施工的安全性和稳定性,并且可以很大程度的节约工程造价,加快施工速度,因此,应用锚固技术具有显著的经济效益和社会效益。但是,锚固技术的理论水平还远远滞后于锚固技术的实际应用。因此,本文主要结合新研发的灌浆材料-高强微膨胀灌浆材料,通过理论研究、试验数据和数值模拟相结合的方法来研究锚固技术在岩质边坡中的应用。 (1)通过对前人锚固理论的分析总结和进一步研究得到了一些实用的理论公式,在理论上主要从弹性力学方面如手,推导出了全长粘结型、拉力型及压力型锚杆在弹性范围内沿杆长的剪应力及轴力的分布解。 (2)根据理论公式的计算结果绘制了拉力型、压力型锚(索)杆的剪应力和轴力沿杆长的分布曲线,并且讨论了影响剪应力及轴力分布的主要因素。 (3)通过室内试验数据得到了灌浆材料配合比的改变而引起灌浆材料性能相应变化的结果。 (4)通过试验数据分析了高强微膨胀灌浆材料的优越性及其带来的社会效益和经济效益。 (5)通过ANSYS软件较好的模拟了锚固体、岩体及接触面的实际情况,并且分析了锚杆等主要构件的受力分布及位移的变化情况。 云南地处山区,岩质边坡较多,本文结合试验数据、数值模拟以及实际情况分析了预应力锚固技术在岩质边坡中应用的特点,比较高强微膨胀灌浆材料与普通灌浆材料的优缺点,希望对锚固技术的发展起到一定的作用。


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