填土中锚杆承载性状试验研究.pdf

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1、分类号密级填土中锚杆承载性状试验研究研究生姓名：王国锋指导教师姓名、职称：杨庆光副教授学科专业：岩土工程研究方向：桩基工程理论与研究湖南工业大学二〇一八年六月六日1分类号密级3摘要土层锚杆由于其施工灵活、施工周期短、成本低、污染小等优点在各类岩土工程中得到了广泛的应用。但是由于土本身的复杂性以及锚杆检测的局限性导致目前土层锚杆的设计理论和机理研究没有统一的理论。本文以土层锚杆作为研究对象采用剪切试验、室内拉拔模型试验、数值模拟等手段，对混凝土与土界面的接触特性、土体含水量和压实度对锚杆受力机理影响进行了研究探讨，为土层锚杆的设计、施工、检测提供一定的参考依据。

2、本文的主要研究工作包括以下几个方面：混凝土与土体界面的剪切试验研究：通过自制的锚杆-土界面剪切仪对某现场的粉质黏土与混凝土进行剪切试验，系统分析了土样的含水量和压实度两个因素在法向应力条件下对混凝土和土界面摩阻力的影响。结果表明在相同的法向应力和含水量条件下混凝土与土界面的摩阻力与压实度呈正相关关系，随着压实度的增加，摩阻力也随着增加；存在一个最优含水量的范围，在此范围内，在其他条件相同的条件下，锚杆与土界面的强度最大。室内拉拔模型试验：通过对不同含水量和压实度条件下锚杆的拉拔试验，发现在最优含水量附近进行锚杆支护有利于提高锚杆的承载能力；提高压实度可以有效的

3、提高锚杆的承载力，但是在压实度达到一定程度后继续极高压实度对提高锚杆承载力的作用不大；锚杆轴力沿长度方向的轴力分布不均匀的，在靠近锚杆外端位置锚杆的轴力最大，沿着锚固方向依次递减；土层锚杆存在一定的有效长度，锚杆尾部附近的测点的轴力趋近于0N；拟合推导了锚杆不同位置上轴力与含水量以及压实度的关系式；理论模型的结果不适用于所有的土层锚杆的承载力分析，具有应用局限性。3D数值模拟：通过FLAC数值模拟软件选用摩尔-库伦模型模拟研究不同含水量和压实度条件下锚杆的受力情况，发现模拟的结果比试验模型的结果偏大，轴力与位移曲线的趋势大致相同，与试验结果较吻合。关键词：锚杆

4、，剪切试验，含水量，压实度，拉拔试验，数值模拟IAbstractThesoilanchorbecauseofitsflexibleconstruction,shortconstructionperiod,lowcostandlesspollutionhasbeenwidelyusedinivariouskindsofgeotechnicalengineering.However,becauseofthecomplexityoftherockandthelimitationsoftheboltdetection,thereisnounifiedtheoryont

5、hedesigntheoryandmechanismofthecurrentsoilanchor.Inthispaper,cementsoilanchorsareusedasresearchobjects,sheartests,indoordrawingmodeltests,numericalsimulations,etc.,toaffectthecontactcharacteristicsofconcreteandsoilinterface,soilwatercontentandcompactiondegreeResearchanddiscussionwer

6、econductedtoprovideareferenceforthedesign,constructionandtestingoftheactualsoilanchors.Themainresearchworkofthisarticleincludesthefollowingaspects:Sheartestofconcrete-soilinterface:Sheartestsofsiltyclayandconcreteatasitewerecarriedoutbyaself-madeanchor-soilinterfaceshearer,andthewat

7、ercontentandcompactionofthesoilsampleweresystematicallyanalyzed.Theinfluenceoffactorsontheinterfacefrictionalresistanceofconcreteandsoilunderdifferentnormalstressconditions.Theresultsshowthatunderthesamenormalstressandmoisturecontentconditions,thefrictionalresistanceattheinterfacebe

8、tweenconcreteandsoi