[01005219]长大锚索施工关键技术研究

　　1、成果水平及专利情况国际先进水平。

　　研究过程中获得授权发明专利3项:基于惯性传感器的长大锚索钻孔孔道测量系统(ZL201410161748.X) 、一种抗滑桩倾斜复位纠偏与加固方法(ZL 201610233430.7)、水岩化学作用装置(ZL 201210457579.5) .

　　2、项目内容本课题在国内外调研的基础上,采用现场测试、室内模型试验、数值模拟等技术手段,开展了长大锚索孔道弯曲条件下的轨迹测试及错索受力机理分析,具体表现在:针对错索孔道偏斜或弯曲的现实,开发了基于惯性传感器的长大锚索钻孔孔道测量系统,通过现场,测试,总结了不同造孔深度、不同地层中孔道的偏斜或弯曲规律;进一步,通过理论分析、室内足尺模型试验与数值模拟的方法研究了孔道弯曲条件下拉力型、压力分散型错索错固段受力机理,得到了轴力、剪应力的分布规律,以及自由段弯曲引起的预应力摩擦损失规律。基于现场拉拔试验、受力机理的理论分析,分别提出了基于现场拉拔试验及剪应力分布规律的长大错索设计修正方法,并根据钻孔施工的实际情况,提出了单级套管反复多次跟进钻孔工艺,提高了错索造孔的一次成功率,并保证了长大错索施工达到了规范与设计的要求。

　　3、成果技术特点(含主要技术指标)随着错索技术的普遍深入应用,施工造孔长度越来越深,锚固吨位越来越大。由于地质因素、机具条件和施工技术水平因素的客观影响,长大错索的错孔常出现偏离设计假定的直线状态,不可避免地产生偏转或弯曲现象,使锚索受力状态变得更为复杂,严重者会,导致铺索结构破坏、工程失效。本项目针对长大错索孔道偏斜或弯曲的现实,开展了相关卓有成效的研究,取得了以下创新成果:

　　(1)开发了基于三轴陀螺仪、三轴加速计等元件组成惯性传感器的错索钻孔孔道轨迹。

　　测量系统,通过获取错索在钻孔过程中连续特征点上的运动惯性数据,再对每个特征点的数据进行解算获得连续特征点的三维坐标,从而由各个特征点的空问三维坐标构建出整个钻孔孔道位置,通过现场应用,效果较好。

　　(2)通过室内足尺模型试验得到孔道弯自条件下错索轴力、剪应力的分布线律等分布规律及预应力损失规律,可以工程设计提供定量依据。

　　(3)基于现场拉拔试验、孔道弯角条件下错索受力机现,分别提出了基于现场拉拔试,验及剪应力分布规律的长大错索设计修正方法及单级套管反复多次跟进钻孔工艺。

　　研究成果已在90m长错索的两河口水电结泄洪放空洞进口开挖与支护工程、80m长锚索的桐子林电站滑坡抗滑键补强编索工程、35m长错素的六盘水至威宁高速公路十三合同段边坡错索工程、40m长播索的大准铁路路基隆道病害综合治理技术研究等工程中进行了应用,取得了良好的效果,并取得1项发明专利“基于惯性传感器的长大错索钻孔孔道测量系统(授权专利号ZL201410161748.X) ",发表相关学术论文3篇4.应用范围长大错索施工孔道测量技术可面向水电、公路,铁路边坡语索孔道测斜市场上推广本项目的研究成果,可进一步揭示储索工程受力机制,促进错因工程质量的提高。

　　5、技术成熟度可就用于错索钻孔孔道测量,得到钻孔三维轨迹。

　　6、市场前景及经济效益分析项目顺利通过了专家委员会评市,得到了专家的一致认可,支持和推荐,具有安全可靠的特点,对错固行业专业技术水平的升缓等亦有是著报动作用,可面向水电、公路、铁路边坡備索推广应用,市场前景广间。

　　(1)社会效益方面:边坡销调工程锡索设计修正方法及新型造孔技术应用后,可有效保护边坡地质灾害危险区内工程建设的安全与人民生命、财产安全,边坡地质灾害高发、频发趋势得以控制,因边坡地质灾害造成的群死群伤事件、灾害事件概率足著降低。

　　(2)经济效益方面:通过应用新型错孔造孔技术,在降低其本身工程造价的同时,为保障区域经济振兴和转型跨越发展目标的顺利实现提供地质环境的安全保障。

　　(3)生态环境效益:通过采取边坡错固工程確索设计修正方法及新型造孔技术,提高了一次铺孔成孔率,加快了施工进度,可减轻对生态环境的破坏、减轻水土流失,对生态环境的保护提供了技术支撑。