囊式擴體錨桿現(xiàn)場試驗分析及承載力計算模式研究.pdf

1、囊式擴體錨桿是基于傳統(tǒng)錨桿在桿體的端部通過增加橡膠囊袋而形成的一種新型擴體錨固技術(shù)。橡膠囊袋氣密性好、承載力高且抗摩擦、耐腐蝕能力強，通過注漿膨脹可以形成高質(zhì)量的錨固體，能夠克服傳統(tǒng)錨桿錨固體強度低、施工質(zhì)量差的缺點。該新型錨桿自從被研究出來以后，由于其承載力高、成本低、應用范圍廣且施工簡便的特點，已在國內(nèi)許多工程中得到成功的應用，然而目前關于該新型錨桿的研究仍比較匱乏，理論認知遠落后于工程應用。因此有必要對囊式擴體錨桿繼續(xù)展開深入地研

2、究。
　　采用現(xiàn)場試驗監(jiān)測與有限元分析相結(jié)合的方法，在變化擴體段高噴壓力和囊袋注漿壓力情況下，對囊式擴體錨桿的受力機理、軸力和側(cè)摩阻力分布進行了研究；通過改變不同的參數(shù)，探討得出囊式擴體錨桿極限承載力的主要影響因素；同時在現(xiàn)場試驗和有限元模擬基礎上，對比分析了囊式擴體錨桿不同承載力計算模式及其適用條件。主要的研究成果及結(jié)論如下：
　?。?）囊式擴體錨桿極限承載力與擴體段高噴壓力和囊袋注漿壓力呈線性增加關系，在其他參數(shù)相同的情

3、況下，注漿壓力超過1.5MPa后，極限承載力提高效果并不顯著；與傳統(tǒng)無囊式擴體錨桿相比，新型錨桿增加預制囊袋，承載力提高幅度在27％~43%。
　?。?）粉質(zhì)黏土中深埋型囊式擴體錨桿的最終破壞形式為擴體段端承面土體發(fā)生局部剪切破壞。當拉拔荷載較小時，錨桿主要靠側(cè)摩阻力提供抗拔力，超過500kN后端承力開始發(fā)揮作用，且端承作用越來越明顯而側(cè)摩阻力趨于穩(wěn)定；荷載達到625kN時擴體段端承面土體開始出現(xiàn)塑性應變，且隨著荷載增大塑性區(qū)域不

4、斷向外擴張，達到極限荷載時塑性區(qū)域呈現(xiàn)蝴蝶翅狀。
　　（3）囊袋膨脹壓力對錨周土體的擠壓作用有限，超過一定值后繼續(xù)增大膨脹壓力，承載力不發(fā)生變化。在膨脹擠壓作用下囊袋呈現(xiàn)上大下小的倒錐臺狀，不規(guī)則的擴體段形狀及膨脹后的土體特性對承載力均有顯著影響；通過分析不同參數(shù)對承載力的影響，認為囊袋長度、擴體段直徑和擴體段埋深對極限承載力的影響最為顯著，土體參數(shù)和囊袋注漿壓力次之，擴體段長度對承載力的影響最小。
　?。?）通過囊式擴體錨