由于承载力高和更好的可控性膀胱参数,multibladder-type充气锚显示了巨大的应用前景在软土地区工程建设。在这项研究中,基于软土基坑工程在广州省,中国,multibladder-type充气锚是首次应用于工程实践,和multibladder-type充气锚杆的工作特点通过田间试验进行了分析和讨论。的优化设计和实验设施为主,multibladder-type充气锚介绍了实现锚固工艺流程的改进和完善。除此之外,影响程度的膀胱,直径、厚度、空间、和长度在轴承的特点和变形控制锚进行了研究使用控制变量法,以及影响机制。随后,multibladder-type充气锚杆的优点提出了通过比较其锚固效果与传统灌浆锚。最终分析结果被用来验证的可靠性multibladder-type充气锚及其推广应用提供实验依据。
锚固技术可以提高强度和能的岩石和土壤的质量,从而达到建设目标和安全要求
当著名的区际调水项目“雪山计划”是构建在澳大利亚,锚固机制是科学和系统地研究了第一次,奠定了理论基础的安克雷奇作为一个永久的支持技术在岩石工程(
在传统的工程应用中,锚固形式通常分为两种类型(
然而,multibladder-type充气锚杆的设计和生产仍在持续的探索和改进阶段。在室内模型试验和田间试验的过程中由前任(
实验网站提供的广州建筑研究所有限公司,依靠南方情节项目中央十字路口和交流中心,位于顶端的灵山岛明珠湾开发区,广州南沙新区的城市。周围满是计划的道路设计标高约为8.0米,和网站的内部是平(当前高度约为4.0米),占地面积40752 m3。项目重要性是1级,基础和基坑的安全水平的支持,和基坑侧壁的重要性系数是1.1。网站的西区被选为实验,基坑的深度为9.7米。两层地下室充满了成堆的26.53在预应力群锚长度和两行,和三轴搅拌桩用作水幕。站点区域是一个河口三角洲冲积地形的南亚热带季风气候区,具有丰富的降雨和阳光在夏天。实验网站最初是一个鱼池,充满了土壤和prepressured真空软土地基处理。有大量的水在低洼的地上,在建和环境市政道路竣工验收阶段。
根据详细的调查报告,站点区域的地层(从上到下)如下:我填充(
实验网站的地层结构。
制造和安装材料multibladder-type充气锚是可用的(
现场开孔。
爬虫锚索钻机的技术参数。
| 类型 | 钻孔直径(毫米) | 钻井深度(米) | 钻探角度(°) | 电机相 | 体重(公斤) | 外形尺寸(毫米) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| TS-22A | 80 - 200 | 0-50 | 0 - 135 | 三相流 | 3500年 | 2020×2260×3250 |
螺纹钢筋焊接(600毫米的长度和直径22毫米)在200毫米的距离从撤军的锚制造辅助设备实验,即钢校正架(200毫米×200毫米×400毫米尺寸)。具体操作可以实现通过使用直流焊机、和物理产品如图
田野的辅助设备退出实验。(a)的原理图辅助设备领域退出实验。(b)现场安装的辅助设备领域退出实验。
因为很难控制膀胱的扩张形状在当前研究和土壤质量仍然是未知的,有多少空气压力足以满足设计要求的膀胱体积,注水方法应用于multibladder-type充气锚,而不是通货膨胀。
实验的任务是探讨膀胱的影响参数,长度,厚度,直径,数量,和空间,在轴承的特点和变形的控制能力multibladder-type充气锚(见图
multibladder-type充气锚的示意图。
撤军实验multibladder-type充气锚杆的设计。
| 数量 | 膀胱长度(毫米) | 膀胱厚度(毫米) | 膀胱数量 | 膀胱空间(毫米) | 膀胱直径(毫米) | 极限载荷(kN) | 最终位移(毫米) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 500年 | 4 | 4 | 500年 | 150年 | 35.57 | 93.46 |
| 2 | 750年 | 4 | 4 | 500年 | 150年 | 43.87 | 86.13 |
| 3 | 1000年 | 4 | 4 | 500年 | 150年 | 47.35 | 90.13 |
| 4 | 500年 | 2 | 4 | 500年 | 150年 | 29.47 | 119.73 |
| 5 | 500年 | 6 | 4 | 500年 | 150年 | 48.37 | 89.09 |
| 6 | 500年 | 4 | 5 | 500年 | 150年 | 37.41 | 81.32 |
| 7 | 500年 | 4 | 6 | 500年 | 150年 | 41.05 | 70.34 |
| 8 | 500年 | 4 | 4 | 750年 | 150年 | 38.14 | 86.73 |
| 9 | 500年 | 4 | 4 | 1000年 | 150年 | 40.29 | 82.38 |
| 10 | 500年 | 4 | 4 | 500年 | 200年 | 46.73 | 68.35 |
| 11 | 500年 | 4 | 4 | 500年 | 250年 | 55.08 | 53.97 |
实验过程的简要介绍(锚production-trepanning location-angle determination-drilling和clearing-anchor placement-water injection-pullout experiments-anchor回收)提出了如图
实验过程。
一些考虑施工方法和技术要求如下:
钻井和结算:选择支持部分(已经由桩锚),定位之间的预留点相邻锚冠梁的电缆,和欺骗利用爬虫锚索钻洞。考虑锚的结构特殊性和泥泞的土的特点(容易崩溃和收缩),采用水钻井的压力。在这个过程中,水冲洗排出土壤碎片的洞,直到水流而不浊度。注意,钻孔的直径是110毫米,深度约12.5米(长度大于设计),15°倾角,水平间距是2.0米。
锚位置:由于网站空间的限制和处理条件下,塔式起重机是用于帮助锚的转移,这是推入井中通过履带有线钻完成布置的过程,而不是原始的手工处理和降低的方法。主持人必须扩展300毫米后侧壁的检测和测试。
注水:在实验中,锚与不同的注水卷膀胱和数字计算的情况下完成扩张。注水体积由空心的锚和扩大膀胱(约椭球)的体积。注浆泵的泵送管道连接到塑料圆筒直径540毫米,注入管锚控制阀,根据计算并完成注水体积,可以解决方程(
撤军的实验:让钢铁校正架通过螺纹钢筋焊接锚的结束,将液压千斤顶靠近支撑板,并连接容积式流量计和压力表。然后,一步负载应用(为每个步骤2 kN)和承载力和位移记录到安克雷奇失败(见图
锚回收:实验完成后,打开控制阀泄水,使用挖掘机退出锚,并检查其完整性,包括锚骨折程度、膀胱、和密封损坏程度。
注水multibladder-type充气锚杆的计算量。
| 数量 | 膀胱长度(毫米) | 膀胱数量 | 膀胱直径(毫米) | 注水体积(m3) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 500年 | 4 | 150年 | 0.0456 |
| 2 | 1000年 | 4 | 150年 | 0.0764 |
| 3 | 500年 | 4 | 130年 | 0.0370 |
| 4 | 500年 | 5 | 150年 | 0.0524 |
| 5 | 500年 | 6 | 150年 | 0.0592 |
如前所述,基准价值主要影响因素的确定,实验站点的物理性质,土壤,通常被认为是和膀胱。在每个加载过程中,位移记录三次,以及它的增量。
根据表
拉力与位移关系不同膀胱长度条件下。
长度增加的原因是,膀胱扩大膀胱和土壤之间的接触面积,和膀胱的侧向摩擦呈现出负面指数增长趋势沿应力方向的锚。当膀胱长度达到阈值时,只有前面的摩擦阻力膀胱扩大作品的一部分,证明了积极影响膀胱的长度是有限的。尤其是软土,膀胱的有效长度是土壤的物理和力学性能密切相关的材料。
条件下,膀胱长度、数量、空间、和直径测定,实验结果1,4,5选择进行分析和讨论。在图
拉力与位移关系不同膀胱厚度条件下。
膀胱扩大体积相似时,厚有更大的弹性模量和能承受更大的侧向摩擦,而相反的实验结果可以获得类似的空气压力的情况下膀胱膀胱自厚将减少体积和扩张提供牵引阻力小。在本文中,由于现场条件的限制,比较实验的空气压力和厚度都不考虑。
同样,实验1的结果6和7是选择,绘制在图
拉力与位移关系不同膀胱数量条件下。
尽管没有戏剧性的变化在承载力和变形控制的价值,增强效果明显。当膀胱数量增加时,横向摩擦的作用将减少。
实验1的结果,8,9说明膀胱的影响空间multibladder-type充气锚杆的工作特点,根据图这是轻微的
拉力与不同膀胱空间条件下位移的关系。
虽然增加了膀胱空间展示了一个积极的影响提高最终的拉力和控制锚变形,这种改进是低效率的。因此,可以推断,可能是一种有效的空间,它会产生一个反向的影响当超过空间(
此外,实验1的结果,10,11被用来探索膀胱直径的影响。图中描述
拉力与位移关系不同膀胱直径条件下。
从本质上讲,直径的变化,即,膨胀容积的变化,和锚的承载力和变形控制效果明显改善,扩大体积增加,与现有的研究结论相一致。此外,膨胀容积的增加增加的面积与软土在膀胱,伴随着横向放大率的锚的摩擦,摩擦和终端,因此,有利于提高最终的拉力和控制锚变形。
通过确定膀胱数量= 4,膀胱空间= 500毫米,膀胱直径= 150毫米,膀胱= 4毫米,厚度和膀胱= 500毫米,长度之间的比较实验multibladder-type充气锚和常规灌浆锚锚固段有4米(原实验网站的支持形式)是实现。
基于表
比较结果multibladder-type充气锚之间的轴承的特点和传统注浆锚。
| 锚类型 | 最终牵引阻力(kN) | 最终位移(毫米) |
|---|---|---|
| multibladder-type充气锚 | 35.57 | 93.46 |
| 传统的灌浆锚 | 26.03 | 79.82 |
比较multibladder-type充气锚和常规灌浆锚。
在这项研究中,字段撤军实验在不同膀胱参数搭配模式被处决,和膀胱的影响参数(长度、空间、数量、厚度和直径)的承载力和变形控制multibladder-type充气锚是探索和讨论通过分析牵引阻力与位移曲线。得到了以下结论:
根据现场地质条件,整个现场实验过程的设计和实现方案,详细介绍了multibladder-type充气锚,包括现场土壤条件、设施的准备,施工工艺、炼油的工艺流程和完善的应用multibladder-type充气锚。
增加膀胱的参数,最终拉电阻都有所改善,但增加幅度各不相同,其中膀胱大小的增加长度,数量,和空间是不显眼的,而其他人是显著的。对最终的位移,所有膀胱参数显示积极作用的位移控制multibladder-type充气锚在软土中,除了膀胱长度。
综合比较之间的工作特点在软土multibladder-type充气锚和传统注浆锚是由现场撤离实验,结果表明,前者的最终牵引阻力和位移的1.37和1.17倍,证明multibladder-type充气锚锚提高承载力的要好。研究结果提供一个合理的、有效的后续理论研究的参考依据。
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
作者宣称没有利益冲突。
这项研究是由广州科学、技术和创新委员会(201803030009)。作者要感谢支持。