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作者:聂希亦;王引生;廖小平;
单位:中国铁道科学研究院研究生部;中铁科学研究院有限公司;
摘要:针对软弱地层中传统锚固技术结构与岩土摩擦阻力有限、常因抗拔力不足导致锚固工程失效的问题,提出新型挤扩锚杆技术,旨在评估和优化新型挤扩锚杆技术性能,为挤扩锚杆推广和优化设计提供依据。分别对挤扩锚杆和普通锚杆在不同土层进行现场拉拔试验,并利用数值模拟软件对锚杆荷载传递规律、锚固机理等进行分析。研究结果表明,在填土进行蠕变和群锚试验中,普通锚杆在最大试验荷载下蠕变率为3.0 mm,超出规程限值;相比之下,单盘挤扩锚杆蠕变率为2.0 mm,满足技术规程;在200 cm范围内,挤扩锚杆会受到相邻挤扩锚杆的影响。现场拉拔试验表明,在填土中,单盘和双盘挤扩锚杆承载力分别比普通锚杆提高55.56%和83.33%。在粉质黏土、砂土土层中,500 kN拉拔力时挤扩盘发挥明显作用。数值模拟显示,随着挤扩锚杆承载力增强,挤扩盘经历从压密、剪切张拉到破坏的阶段性变化,锚杆从锚头至末端轴力呈递减趋势。通过工程实例分析挤扩锚杆应用性,挤扩单盘锚杆与普通锚杆相比,减少33.4%工程量和14.4%造价,节约21.7万元,并缩短工期15 d。新型挤扩锚杆技术显著提升锚杆抗拔承载力,挤扩锚杆在软弱地层中应用能有效增强锚固工程稳定性。
关键词:挤扩锚杆;;现场试验;;轴力分布;;软弱地层;;应用分析
基金资助:广东省交通集团有限公司科技项目(JT2020YB12);; 中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目(2022-重大专项-07);; 中铁西北科学研究院有限公司重点课题(2023XBK02)