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自重湿陷性黄土中螺旋锚上拔承载特性试验与理论研究

鄂天龙 张毅明 冯杨州 张权 屈讼昭 黄林柯 张毅军 杨健 郭咏华

鄂天龙, 张毅明, 冯杨州, 张权, 屈讼昭, 黄林柯, 张毅军, 杨健, 郭咏华. 自重湿陷性黄土中螺旋锚上拔承载特性试验与理论研究[J]. 工业建筑, 2026, 56(6): 217-228. doi: 10.3724/j.gyjzG24112901
引用本文: 鄂天龙, 张毅明, 冯杨州, 张权, 屈讼昭, 黄林柯, 张毅军, 杨健, 郭咏华. 自重湿陷性黄土中螺旋锚上拔承载特性试验与理论研究[J]. 工业建筑, 2026, 56(6): 217-228. doi: 10.3724/j.gyjzG24112901
E Tianlong, ZHANG Yiming, FENG Yangzhou, ZHANG Quan, QU Songzhao, HUANG Linke, ZHANG Yijun, YANG Jian, GUO Yonghua. Experimental and Theoretical Research on Uplift Bearing Characteristics of Helical Anchors in Self-Weight Collapsible Loess[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2026, 56(6): 217-228. doi: 10.3724/j.gyjzG24112901
Citation: E Tianlong, ZHANG Yiming, FENG Yangzhou, ZHANG Quan, QU Songzhao, HUANG Linke, ZHANG Yijun, YANG Jian, GUO Yonghua. Experimental and Theoretical Research on Uplift Bearing Characteristics of Helical Anchors in Self-Weight Collapsible Loess[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2026, 56(6): 217-228. doi: 10.3724/j.gyjzG24112901

自重湿陷性黄土中螺旋锚上拔承载特性试验与理论研究

doi: 10.3724/j.gyjzG24112901
基金项目: 

国家自然科学基金项目(52208165);河南省自然科学基金青年基金项目(222300420105);河南城建学院学术技术带头人培养项目(YCJXSJSDTR202202);河南省高等学校青年骨干教师培养计划(2024GGJS125)。

详细信息
    作者简介:

    鄂天龙,硕士,高级工程师。

    通讯作者:

    屈讼昭,qusongzhao@huuc.edu.cn。

Experimental and Theoretical Research on Uplift Bearing Characteristics of Helical Anchors in Self-Weight Collapsible Loess

  • 摘要: 为了研究自重湿陷性黄土中螺旋锚的上拔承载性能,基于某特高压工程对湿陷性黄土中的螺旋锚开展原位试验研究和耦合的欧拉-拉格朗日方法(CEL)数值仿真,揭示了湿陷性黄土中螺旋锚在上拔荷载作用下的力-位移关系,阐明了锚盘周围土体应力、应变分布模式及随锚盘间距改变的发生规律,明确了湿陷性黄土中螺旋锚的失效模式,建立了针对不同位移控制条件下的承载力计算式。结果表明:当螺旋锚极限状态受位移控制时,建议忽略土体内摩擦角对承载力的贡献;螺旋锚上拔荷载作用下,底锚率先出现最大应变,然后是中间锚盘,最后向上延伸逐步扩大到整个区域;锚盘间距为1DD为锚盘直径)时,螺旋锚发生盘间土整体剪切失效;螺旋锚间距为3D时,螺旋锚发生单盘独立失效;螺旋锚间距为2D时,螺旋锚失效模式介于两者之间;盘间土整体剪切法计算承载力与10%D法确定的试验承载力吻合较好;采用盘间土整体剪切破坏和盘周土局部失效两种破坏模式对应计算承载力最小值与50 mm确定的试验承载力吻合较好。
  • [1] SAKR M. Installation and performance characteristics of high capacity helical piles in cohesionless soils[J]. DFI Journal-the Journal of the Deep Foundations Institute,2011,5(1):39-57.
    [2] 张新春,韩春雨,白云灿,等. 叶片可伸缩钢管螺旋桩结构的承载特性及设计方法[J]. 中国工程机械学报,2018,16(2):130-135.
    [3] SCHMIDT R,NASR M.Screw piles:uses and considerations[J].Structure Magazine,2004,23:29-31.
    [4] LIVNEH B,Naggar M H EI. Axial testing and numerical modeling of square shaft helical piles under compressive and tensile loading[J]. Canadian Geotechnical Journal,2008,45(8):1142-1155.
    [5] 何泽群,张新春,朱昂. 砂土中螺旋锚上拔承载力与安装扭矩之间的关系研究[J]. 应用力学学报,2020,37(5):1894-1899.
    [6] Geotechnics Arup.Design of screw piles:assessment of pile design methodology[M].London:Ove Arup & Partners Ltd.,2005.
    [7] TROFIMENKOV J G,MARUIPOLSHII L G.Screw piles used for mast and tower foundations[C]//Proceedings of the 6th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering.Montreal,Canada:1965:328-332.
    [8] ADAMS J I,KLYM T W. A study of anchorages for transmission tower foundations[J]. Canadian Geotechnical Journal,1972,9(1):89-104.
    [9] MITSCH M P,CLEMENCE S P.The uplift capacity of helix anchors in sand[C]//Uplift Behavior of Anchor Foundations in Soil.Reston,VA:American Society of Civil Engineers(ASCE),1985:26-47.
    [10] MOONEY J S,ADAMCZAK S,CLEMENCE S P.Uplift Capacity of Helix Anchors in Clay and Silt[M].Reston:American Society of Civil Engineers(ASCE),1985.
    [11] SAKR M.Lateral resistance of high capacity helical piles:case study[C]//Proceedings of the 63rd Canadian Geotechnical and 6th Canadian Permafrost Conference.Calgary:2010:402-412.
    [12] PACK J S.Design of helical piles for heavily loaded structures[C]//New Technological and Design Developments in Deep Foundations.Denver,Colorado:2000:353-367.
    [13] PERLOW Jr M.Helical pile acceptance criteria,design guidelines,and load test verification[M]//Advances in Geotechnical Engineering.Reston:ASCE,2011:94-102.
    [14] MERIFIELD R S. Ultimate uplift capacity of multiplate helical type anchors in clay[J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering,2011,137(7):704-716.
    [15] 屈讼昭,郭咏华,王仪,等.大锚片螺旋锚在粉质黏土中上拔受力性能的原位试验研究及数值模拟分析[J].岩石力学与工程学报,2020,39(增刊2):3655-3668.
    [16] 胡伟,林天宇,林志,等.砂土地基中螺旋锚上拔承载特性试验与理论研究[J].岩土工程学报,2024,46(8):1582-1595.
    [17] 屈讼昭,郭咏华,王仪,等. 大锚片螺旋锚在粉质黏土中的下压承载性能[J]. 土木与环境工程学报(中英文),2021,43(5):34-44.
    [18] 陈俊锋,杨守富,段译斐,等.黄土地区螺旋锚基础承载力试验研究[J/OL].应用力学学报,1-16[ 2024-09-15].http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1112.O3.20240322.1032.002.html.
    [19] 新华社.螺旋锚技术助力我国特高压基础施工建设升级[EB/OL].[ 2024-08-03].https://baijiahao.baidu.com/sid=1806350581619718997 &wfr=spider &for=pc.
    [20] DAS B M,SHUKLA S K.Earth Anchors[M].2nd ed.Florida:J.Ross Publishing,Inc,2013.
    [21] 国家电网有限公司.架空输电线路螺旋锚基础设计规范:Q/GDW 10584—2022[S].北京:中国电力出版社,2022.
    [22] 国家能源局.架空输电线路基础设计规程:DL/T 5219—2023[S].北京:中国电力出版社,2024.
    [23] YU H,ZHOU H,SHEIL B,et al.Finite element modelling of helical pile installation and its influence on uplift capacity in strain softening clay[J].Canadian Geotechnical Journal,2022,59(12):2050-2066.
    [24] KWON O,LEE J,KIM G,et al.Investigation of pullout load capacity for helical anchors subjected to inclined loading conditions using coupled Eulerian-Lagrangian analyses[J].Computers and Geotechnics,2019,111:66-75.
    [25] QIU G,HENKE S,GRABE J.Application of a coupled Eulerian-Lagrangian approach on geomechanical problems involving large deformations[J].Computers and Geotechnics,2011,38(1):30-39.
    [26] The Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc,IEEE).IEEE guide for transmission structure foundation design and testing[S].New York,USA:The Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc.(IEEE),2001.
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  • 收稿日期:  2024-11-29
  • 网络出版日期:  2026-07-06

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