高陡邊坡預應力錨索預應力損失機理及其試驗研究

《高陡邊坡預應力錨索預應力損失機理及其試驗研究》是依託山東科技大學，由王清標擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：高陡邊坡預應力錨索預應力損失機理及其試驗研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王清標
• 依託單位：山東科技大學

項目摘要

預應力錨索錨固技術是解決高陡邊坡工程穩定性的關鍵技術，但是因預應力損失而導致錨固失效的工程事故屢見不鮮。運用理論分析、數值模擬、模型試驗、工程現場試驗相結合的綜合研究手段，研究預應力錨索預應力損失機理。建立邊坡岩土體與錨索預應力損失之間的耦合效應模型並進行模型試驗，推導出其本構方程、鬆弛方程和蠕變方程，解決預應力變化與岩土體蠕變之間的計算關係；研究預應力錨索施工過程的成孔工藝、張拉工藝、鎖定工藝、封孔灌漿工藝等每個工藝階段，解決施工工藝階段預應力損失的定性分析與定量計算問題；通過錨口摩阻室內試驗和現場試驗研究，推導出考慮孔道彎曲和孔道偏差影響的孔道摩阻理論計算公式，建立錨固力損失值與孔斜率及張拉荷載三者之間的計算公式，解決孔道摩阻計算問題和孔道成孔工藝與張拉力控制問題。研究成果可為高陡邊坡預應力錨固工程的設計、施工、安全運行管理以及預應力損失的控制與補償技術提供理論基礎和技術手段。

結題摘要

預應力錨索錨固技術是解決高陡邊坡工程穩定性的關鍵技術，由於其預應力損失值和岩土體蠕變數定量計算不準確、測力感測器準確度低等原因，導致錨固失效的工程事故屢見不鮮，因此有必要研究高陡邊坡預應力錨索預應力損失機理。採用理論分析、數值模擬相結合的綜合研究手段，分析了邊坡蠕變與預應力損失之間的耦合效應關係，建立了邊坡岩土體與錨索預應力損失之間的耦合效應模型並進行模型試驗，推導出其本構方程、鬆弛方程和蠕變方程。分析了室內、外試驗結果，研究了預應力錨索施工工藝的全過程，揭示了各工藝階段影響因子的影響機理及其錨固力損失的規律和特徵，構建了施工階段錨固力損失的定量計算和定性分析方法，建立了預應力損失的控制與補償技術，實現了施工過程中實時掌握錨索受力狀態解決信息化施工問題，解決了設計過程中及時檢驗支擋參數實現動態化設計問題，對錨索錨固工程的設計、施工和安全運行管理具有指導意義。通過錨口摩阻試驗，揭示了錨口摩阻損失與預應力筋張拉值、錨口錐度、鋼絞線直徑、千斤頂限位板槽深等相互影響關係，總結了預應力筋在不同狀態下的錨口摩阻損失規律與特徵，建立了限位板、夾片、鋼絞線三者之間最優組合關係。分析了預應力錨索受力狀態監測數據，並對據進行了反分析，開發了系列多功能監測儀器及其錨索錨固力受力狀態智慧型化實時監測系統，建立了振弦式感測器製造及量測技術，實現了錨索受力狀態數據自動化採集和受力狀態變化趨勢智慧型化分析，解決了錨固工程運行管理過程中的安全監測和安全評價問題。