非预应力BFRP锚杆加固土质边坡设计参数确定试验研究

为研究新型材料BFRP筋作为锚杆的设计方法和设计参数,进行了BFRP筋的拉伸试验、与水泥砂浆的黏结性能试验、耐腐蚀性试验、剪切试验,分析BFRP筋的力学特性。基于钢筋锚杆设计规范和已有的研究成果,给出了非预应力BFRP锚杆加固土质边坡设计参数的取值方法和建议值。通过BFRP锚杆与钢筋锚杆的现场支护对比试验,分析BFRP锚杆的加固效果,验证BFRP锚杆设计的合理性。研究表明,非预应力BFRP锚杆支护设计的抗拉安全系数不应小于1.6(永久锚杆)和1.4(临时锚杆)。BFRP筋抗拉强度标准值为极限抗拉强度的80%,对于锚固常用的BFRP筋(直径≥12 mm)可取为710 MPa。BFRP筋与砂浆的黏结强度标准值等于拉拔试验得到的平均值除以2.1,对于锚固常用的BFRP筋可取为2.8 MPa。设计的BFRP锚杆可以有效地加固边坡,较好地控制边坡位移,且加固效果与钢筋锚杆相当,BFRP锚杆设计合理,采用等强度替代钢筋的方法进行BFRP锚杆支护设计是可行的。

公路岩质边坡BFRP锚杆(索)支护设计及应用研究

通过BFRP筋材与砂浆粘结强度试验,基于现行公路路基设计规范,提出BFRP锚杆(索)支护设计方法及参数建议值。通过实际工程应用中BFRP锚杆(索)受力特征长期监测,并与传统钢筋锚杆和钢绞线锚索受力进行对比,验证BFRP锚杆(索)在公路岩质边坡支护中的可行性。研究结果表明,砂浆与BFRP锚杆间粘结强度标准值可取4.0MPa,BFRP筋材极限抗拉强度标准值可取700 MPa。BFRP锚杆(索)受力特征与传统锚杆(索)类似,按等强度原则设计采用BFRP筋材锚杆(索)代替传统锚杆(索)加固公路岩质边坡是可行的,且经济优势明显。