早强砂浆预应力锚杆在水电站地下厂房围岩支护中的应用

依托某引水发电系统水电站地下厂房工程,通过预应力长锚杆支护施工,采用高强砂浆进行锚固,减少了与其他作业间的干扰,缩短了支护工期,迅速有效的抑制了因大跨度洞室开挖后引起施工过程中的围岩变形,恢复围岩的整体受力状态,提高了洞室开挖后的整体稳定性,有效保障了施工及运营期安全。

适应“平疫转换”的医疗建筑改造加固结构设计关键技术研究

应急医疗建筑改造中,会遇到80、90年代设计的承重砖墙结构。砖墙承重体系,楼板一般是预制预应力空心板,预制板就搁在砖墙上,有些有圈梁、但构造柱很少。根据抗震鉴定要求,需要增设构造柱,如采用现浇钢筋混凝土构造柱,需要在砖墙侧面现浇混凝土。结构改造设计时应综合考虑材料可得、施工便捷等原则,在兼顾结构安全的同时也需以建设周期为主要因素抉择,从而提出创新加固方案。

沥青混凝土面板与土工膜防渗连接结构试验研究

针对库岸沥青混凝土面板与库底土工膜的连接型式,提出了取消混凝土连接板,利用钻孔回填弹性环氧砂浆的方式将两种防渗体直接连接的新型结构设计方案,并通过模型试验,研究防渗连接结构锚固区接头部位的力学性能、抗渗性能及锚固参数。结果表明,所提方法锚固区抗拉拔、抗扭性能安全可靠,建议的双道锚固方案可更好地适应0.4 MPa水头下土工膜发生滑移大变形时的防渗要求。根据试验结果提出了优化钻孔参数,具有成孔性好、防渗可靠、对面板整体性影响较小的特点,可为实际工程设计提供参考。

浅埋隧道地表锚杆预加固的作用机理与分析方法

在现场量测与室内模型试验研究成果的基础上，探讨了用砂浆锚杆对浅埋隧道地表进行预加固的作用效果以及锚杆与地层共同作用的力学机理，由此提出了分析锚杆预加固作用效应的计算方法。计算值与试验结果比较接近。

加锚云母片岩隧道围岩失效特征及力学效应

在深埋云母片岩地层中,隧道的锚杆支护结构常发生失效,进而引发围岩大变形问题,威胁隧道施工安全和结构的可靠度。文章采用现场试验及数值计算相结合的手段,分析了云母片岩地层隧道围岩的应力应变特征和松动圈形态,研究了片岩地层中锚-岩复合体的应力关系和失效特征,可为云母片岩及层状各向异性岩体地层隧道支护方案设计、围岩变形控制及减灾避灾提供参考。

腐蚀砂浆锚固体形貌特征及分形维数

在砂浆锚固体腐蚀物理实验过程中所获得扫描电子显微镜(SEM)图像的基础上,通过图像处理技术提取了砂浆锚固体微观形貌特征,利用分形理论对形貌特征进行了定量描述,并建立了分形维数和砂浆锚固体的宏观粘结强度之间的关系,最后进行压汞试验,并与SEM图像处理的结果作对比分析。结果表明:随着腐蚀时间的增加,受力工况和未受力工况下锚固体的孔隙率均成线性增大,孔隙数量逐渐减少,孔隙的分形维数逐渐降低,分形维数和孔隙率成负线性关系;随着分形维数的减小,砂浆锚固体的粘结强度先增大后减小。压汞试验的测试结果与图像处理的结果对比,发现误差在5%~7%范围内。

砂浆受腐蚀锚固体的锚固特性试验研究

采用室内加速腐蚀试验方法,研究了砂浆受腐蚀后砂浆锚杆锚固体的锚固特性变化情况。通过对不同腐蚀阶段砂浆锚杆锚固体中锚杆-砂浆界面以及砂浆-基体界面的黏结强度及荷载-位移关系的测试及分析,得到了界面黏结特性随砂浆腐蚀时间的变化关系。结果表明:随着砂浆受腐蚀程度的增加,锚杆-砂浆-基体三者界面间的黏结强度均呈线性下降,锚杆-砂浆界面间剪切刚度随着腐蚀时间的增加而减小,而砂浆-基体界面间的剪切刚度受砂浆腐蚀程度的影响不大,但界面间的化学胶着力会随砂浆腐蚀程度的增加而降低。

地震作用下含软弱层岩体边坡锚固界面剪切作用分析

基于FLAC3D软件,以含软弱层的锚固岩体边坡为研究对象,通过修正的cable单元建模和改进剪应力提取方法,分别模拟分析了地震作用下含软弱层岩体边坡两锚固界面剪切作用及其演化。研究发现:砂浆-岩体界面上的剪应力远比锚杆-砂浆界面上的小,并均以锚杆上的中性点为界方向相反,分布很不均匀,且均在中性点附近发生突变;随边坡地震响应增强危岩中的锚固界面率先脱黏,基岩中的锚固界面紧随脱黏,且脱黏分别向锚头和锚根发展,直至拉拔段或锚固段全部脱黏锚固破坏。获得了地震波作用下边坡两锚固界面上剪应力及其分布和脱黏破坏过程,揭示了锚固界面上的剪切相互作用和锚固破坏机制,并得到了试验印证,为边坡锚固设计和施工提供了参考。

纤维砂浆增强预应力锚索锚固效果的研究

边坡加固中经常采用预应力锚索,足够的锚固力是保证边坡稳定性的重要条件。灌浆材料的性能直接影响到锚索锚固力的稳定性和耐久性。在砂浆中掺入一定配比的聚丙烯纤维,通过室内模型试验和现场试验,证明纤维的掺入可以提高锚固段与围岩的粘结力,在依托工程中应用纤维砂浆达到了良好的加固效果,并采用弹塑性有限元方法模拟锚索的工作过程,研究表明这种纤维砂浆能够改善锚固段的受力变形特征,增强砂浆的抗裂性,提高锚索的锚固能力。

压力型锚索承载板前砂浆体破坏机制试验研究

压力型锚索承载板前砂浆体抗压承载力是影响压力型锚索整体有效性的重要因素之一。为了研究砂浆体的强度,设计了一个自适应多向应力加载装置,在单向试验机上按实际受力条件模拟了锚固砂浆体的受压破坏过程。带孔圆柱形砂浆体的配合比、尺寸和开孔基本按实际条件制作,根据相关理论和试验研究,确定了试件侧表面上正应力和剪应力的取值范围,以此为依据对受压试件施加侧向正应力和剪应力,得到了多组试件的抗压强度和应力应变关系,分析了试件的破坏形态。试验结果表明,砂浆体在侧向压力和表面剪应力共同作用下,其受力情况比单轴条件下更好,抗压强度有明显提高,提出了经验公式用于计算这种有利作用。公式的预测结果与现场试验结果进行了对比,提出了岩石强度与侧向压力对应关系的建议。

节理岩体内砂浆锚杆锚固力演化特征试验研究

为了研究节理岩体内砂浆锚杆锚固力的演化特征,在锚固体内预制了不同尺寸和位置的节理,通过室内拉拔试验,考察了节理开度和节理-表面距离对锚固系统锚固力的影响。研究结果表明:节理-表面距离对锚固系统破坏形态基本没有影响,而随着节理开度的增大,锚固系统破坏形式由锚杆屈服拉断破坏逐渐演化为锚杆、砂浆和锚固体接触面剪切破坏,其中有66.67%表现为锚杆-砂浆接触面破坏,仅有33.33%表现为砂浆-锚固体接触面破坏;节理开度对锚杆锚固段应力分布和系统承载能力影响显著,随节理开度的增大,锚固系统承载力逐渐减小,而节理-表面距离越大,锚固系统承载能力越强;完整锚固体锚杆锚固段轴向应力随深度的增大逐渐减小,在节理附近,含节理锚固体锚杆轴向应力基本保持不变,深度大于节理-表面距离时,锚杆轴向应力大于同位置完整锚固体锚杆轴向应力。

应力波反射法在水泥砂浆锚杆质量检测中的应用

锚杆在地质工程中应用比较普遍,本文介绍某水电站工程水泥砂浆锚杆质量检测中典型的波形及锚杆质量分类分析方法。锚杆的缺陷通常是由于注浆程度不够造成的,通过对反射波的振幅、相位、衰减进行分析,推断锚杆的缺陷性质。对锚杆检测工作中遇到的锚杆长度、杆体速度和锚杆质量分类等问题做初步探讨。

锚杆锚固特性试验研究

对不同的锚杆类型在不同条件下进行锚固力拉拨试验,得出了不同类型锚杆的锚固特性,特别是对影响砂浆锚杆锚固力的各种因素,如水灰比、灰砂比、龄期、杆体强度进行了试验研究,为巷道及采场进行锚杆支护提供了试验参数。

CRTSⅢ型轨道板快速封锚砂浆施工技术

封锚砂浆质量是决定无砟轨道板质量的关键环节之一。快速封锚砂浆是一种新型封锚材料,可应用于CRTSⅢ型先张法轨道板的封锚施工,其施工过程广泛采用新工艺、新设备。本文从快速封锚砂浆的技术指标、施工工艺流程、质量检验和病害处理4方面对其施工技术进行了详细探讨。快速封锚砂浆被应用于郑徐高铁全线,取得了良好效果。

砖柱加强的夯土墙体抗震性能试验研究

为了改善我国传统方法建造的夯土墙体抗震性能,提出砖柱锚杆构造和砖柱配筋砂浆带构造两种新型夯土墙体,通过5片1:3缩尺墙片模型试验,观察各试件的破坏过程与形态,分析试件的滞回曲线、骨架曲线特征,对比采取构造措施与不采取构造措施墙体的水平承载力和变形能力,研究构造措施对夯土墙体受力性能及变形性能的影响.研究表明,与传统夯土墙相比,采用砖柱锚杆与砖柱配筋砂浆带混合构造的夯土墙的极限承载力和变形能力提高,破坏的脆性特征明显改善,此类构造用于实际生土结构,可增强生土结构房屋的整体性,提高其抗震能力.

酸性腐蚀环境下CFRP锚杆的耐久性试验研究

通过环氧砂浆试块和CFRP锚杆抗酸腐蚀性试验研究了酸腐蚀对其质量、弹性模量、抗拉强度、延伸率等性能的影响。结果表明:环氧砂浆试块在酸性溶液中浸泡90 d过程中,质量、弹性模量、抗压强度的最大损失率分别为1.98%、2.81%、11.25%。CFRP锚杆的质量、弹性模量、抗拉强度、延伸率的最大损失率分别为0.65%、3.29%、6.51%、5.06%。通过对试验数据的分析得到了锚杆的荷载-滑移关系曲线,该曲线说明酸腐蚀降低了CFRP锚杆的粘结性能。进一步分析实验数据得到了酸腐蚀90 d后锚杆的粘结-滑移曲线,该曲线具有一定的工程应用价值。并利用Arrhenius方程,得到了锚杆在试验环境中抗拉强度保留率与时间对数的关系曲线,引入了换算因子TSF的概念,对锚杆服役受酸雨腐蚀20年的强度保留率进行了预测。

基于界面元法的改进压力集中型锚索作用分析

传统压力集中型锚索在工作中承压板下面的水泥芯柱易被压坏,从而会导致锚索失稳,为此提出了改进的压力集中型锚索。针对这种新型预应力锚索,基于不连续介质力学的界面元法建立了精细模型。在模型中,模拟了水泥浆芯柱、外部岩土体和不同介质交界面等材料的特性,考虑了岩土体和水泥浆芯柱的弹塑性及开裂效应等非线性力学行为。通过典型问题的计算分析,得到了各种情况下预应力锚索各介质的应力值,较为全面地分析了这种新型预应力锚索的受力特征和加固效应,得到了一些有益的认识。研究结果表明:该文所建立的方法可以考虑预应力锚索中各种介质的不连续变形特征,能够较好反映预应力锚索体中各种介质之间的相互作用效应,是进行加锚岩体数值仿真和加锚作用机理研究的一种有效方法。

平板支座抗震性能的有限元研究

为了研究水平荷载下不同砂浆层厚度的平板支座节点的抗震性能及受力机理,该文利用有限元软件ABAQUS,模拟分析了8个砂浆层厚度为0 mm^50 mm的平板支座节点在单调和循环荷载下的破坏模式及承载力曲线,并将模型破坏模式及极限承载力计算值与试验结果进行对比,结果证明该模型可有效对平板支座的滞回性能进行计算分析。有限元计算结果表明,随着砂浆层厚度增加,支座节点极限承载力降低,支座锚栓由剪切变形变为弯曲变形;支座锚栓近似均匀受力;循环加载下平板支座的承载力相比于单调加载降低约30%。在有限元参数分析的基础上,综合考虑了支座锚栓的破坏机制及支座锚栓的变形对平板支座水平承载力的影响,总结平板支座的水平承载力主要由支座锚栓承担的剪力、支座锚栓轴力的水平分量及摩擦力组成,提出了平板支座节点水平承载力的计算公式。同时,在公式中引入折减系数0.7,考虑循环加载对平板支座节点水平承载力的降低。

混凝土结构植筋锚固刍议

混凝土结构植筋锚固的使用受多种因素制约 ,植筋锚固材料的耐久性、稳定性、耐火性、使用部位、钢筋锚固长度、锚固区混凝土的约束等在设计时都应慎重考虑。文中还对专用水泥的部颁标准《无收缩快硬硅酸盐水泥》(ZBQ1 1 0 0 9— 88)配制的浆锚砂浆用于钢筋锚固。

一种改进的玻璃纤维锚杆拉伸试验模型

在经典拉伸试验模型的基础上结合锚杆本身的受力特性,建立了一种改进的玻璃纤维锚杆拉伸试验模型。使用该模型对22mm(实心)和25mm(空心)玻璃纤维锚杆进行了拉伸试验。结果表明:通过使用钢套管锚固的方法,可避免拉伸试样与夹具直接接触,从而较好地解决了拉脱和抽芯等问题,极大提高了锚杆拉伸试验的成功率,且试验结果的准确度也较高;环氧树脂和水泥砂浆两种锚固剂均能满足该拉伸试验模型的锚固要求,相比之下水泥砂浆锚固的可操作性更强,经济性更好。