中空锚杆无损检测方法的研究及应用

在隧道工程、地下工程、边坡等支护工程中,锚索、锚杆得到大量应用。锚杆在实际应用中,砂浆锚杆和中空锚杆占很大比例,中空锚杆与砂浆锚杆相比,中空锚杆具有较好的锚固性能,但在长度不足的情况下,抗拉强度反而不及砂浆锚杆,因此准确测试中空锚杆的长度,能够避免潜在隐患。目前,能对中空锚杆长度进行有效检测的手段很少。在基于冲击弹性波的声波反射法测试砂浆锚杆方法的基础上,结合模拟试验,对不同长度的中空锚杆进行试验研究,并将该方法应用在实际的工程中,通过实际应用,该方法能够有效的对中空锚杆长度进行测试,在一定程度上能够反映中空锚杆的锚固质量。     

公路隧道TZL预应力锚杆支护效果对比试验研究

通过TZL预应力锚杆支护和普通砂浆锚杆支护的对比试验观测,获得了锚杆轴力、垫板反力、预应力损失、锚杆孔内位移和围岩收敛位移等重要参数 ,由此对TZL预应力锚杆扩大1.5倍锚杆间距与普通砂浆锚杆的支护效果进行了对比分析, 并作出了客观评价.     

改进隧道砂浆锚杆施工的研究

通过大量系统的砂浆锚杆施工工艺试验,对实际工程锚杆施工进行全面的了解,为工程的施工工艺和组织治理提供有力的依据,对施工工艺的改进、质量控制标准的制定有着积极的作用。为砂浆锚杆在公路隧道的施工提供了理论上依据,同时节约了大量的施工成本。     

超早强环氧砂浆锚固性能研究

通过正交试验原则改变环氧砂浆中填料、稀释剂、固化剂、促进剂4种材料的配比,对其在25℃条件下养护4h后试件的强度进行研究,得出超早强环氧砂浆的最优配比.对最佳配合比的环氧砂浆和快凝水泥做锚固剂的锚杆进行拉拔对比试验,验证了以设计的环氧砂浆作为锚固剂的锚杆抗拉拔承载力可提高约31 kN,并研究了锚固深度、锚固剂环形厚度对...     

锚杆用水泥砂浆配合比设计

水灰比和灰砂比是锚杆用水泥砂浆设计的关键要素,砂浆流动度是影响砂浆工作性的主要因素。本文总结了锚杆用水泥砂浆配合比设计中遇到的问题,并基于相关试验与施工现场资料,提出了相应的改进措施和解决方法,为相关工程设计工作提供参考。     

凝固时间和水泥标号对反射波法检测锚杆质量的影响

对反射波法检测砂浆锚杆的物理模型进行理论分析,得到了含阻尼系数的波动方程的解,并采用不同的水泥标号和凝固时间对阻尼的影响进行模拟试验.结果表明,在反射波法对锚杆质量检测的影响因素中,砂浆凝固强度对反射波的传播起主导作用,水泥标号的影响次之.     

锚杆锚固质量的高频导波检测方法

砂浆锚杆支护是地下工程中应用最为广泛的支护方法,但仍缺乏有效的锚杆锚固质量无损检测方法。根据地下工程中砂浆锚固锚杆的实际使用情况,制作了不同类型的锚杆实验模型。建立了适合现场使用的单传感器测试系统,并利用该系统研究了高频导波在不同试件中的衰减特性。研究结果表明:可以用两次反射的波幅比R及由此导出的衰减系数β定量确定锚杆锚固质量;波幅比R可以定量确定相同长度锚杆的锚固质量,衰减系数β可以定量确定不同长度锚杆的锚固质量;衰减系数β符合线性叠加规律,整体衰减系数等于各部分衰减系数的长度加权和。     

高速公路边坡支护中砂浆锚杆的应用探讨

砂浆锚杆是一种实用、安全、经济合理的支护结构，具有施工工艺简单、施工速度快、适用范围广等特点，因此在山区高速公路边坡支护施工中具有非常广泛的应用。结合山区高速公路边坡施工实例，简要探讨砂浆锚杆的具体施工过程，希望能对类似工程起到借鉴作用。     

GFRP锚杆锚固特性研究

通过玻璃纤维增强塑料（GFRP）锚杆与水泥砂浆之间的粘结强度试验,研究了GFRP锚杆的锚固特性．包括不同强度等级砂浆对粘结强度的影响和GFRP锚杆直径对锚杆拉拔性能的影响．采用理论分析方法,研究了GFRP锚杆表面沿锚固长度方向的应力分布,获得了锚杆轴力和粘结应力沿杆长的分布规律．并采用数值模拟方法对结果进行了验证．     

基于拉拔试验的GFRP筋与砂浆粘结性能研究

为了获得玻璃纤维筋与砂浆间的合理粘结性能参数,本文采用室内拉拔试验和数值模拟反演分析相结合的手段开展了相关研究.通过开展不同筋材直径与不同砂浆强度下的筋材拉拔试验,得到了不同工况下的粘结强度-滑移量曲线,探明了筋材直径与砂浆强度对GFRP筋粘结强度的影响规律.基于室内拉拔试验结果,采用有限差分软件FLAC~(3D)模拟再现了GFRP筋拉拔试验,对软件中的粘结性能参数进行了反演分析,修正得到了GFRP筋灌浆体刚度和黏聚强度的计算公式.研究结果表明:GFRP筋与砂浆间的粘结强度与筋材直径成负相关,与砂浆强度成正相关;在缺乏筋材拉拔试验数据时,纤维筋锚杆极限粘结强度宜取灌浆体抗压强度的五分之一,以求得灌浆体黏聚强度;纤维筋锚杆灌浆体刚度可采用普通钢筋锚杆灌浆体刚度计算公式获取,但应乘以位于(1/10, 1/15]区间内的折减系数.     

导波在围岩锚固结构中传播的数值模拟

基于导波理论,把锚固锚杆当做波导介质来考虑,建立了围岩-砂浆-锚杆的三层介质模型,并利用有限差分程序对锚杆系统在瞬态击振力作用下的动力响应进行了数值模拟分析.研究表明:当激发波频率一定时,围岩质量越好,耦合到锚杆中的能量越少,导波透射到围岩中的能量越多,锚杆底端反射波振幅越小;随着围岩质量的提高,波能量的衰减越来越小,...     

地震作用下含软弱层锚固岩质边坡界面剪切作用

针对地震作用下全长黏结锚杆锚固岩质边坡锚杆-砂浆界面上和砂浆-岩体界面上,即两锚固界面上的剪切作用,利用FLAC3D软件分别采用实体单元和接触面单元建立含软弱层锚固顺层岩质边坡数值模型,探究了水平向简谐波作用下两锚固界面上的剪切作用和锚杆轴力分布以及它们的演化规律。结果表明:采用实体单元和接触面单元相结合的建模方式可行,锚固界面剪切作用和脱黏破坏均可得到很好的体现和反映,两锚固界面上的剪应力和锚杆轴力的分布不均匀,软弱层处剪应力为零而轴力最大;随地震动持续输入,两锚固界面剪应力和锚杆轴力呈递增之势,锚固界面发生脱黏破坏并向锚杆两端发展,远离中性点的锚固界面得以调用,峰值剪应力向锚杆两端转移。揭示了地震作用下含软弱层锚固顺层岩质边坡破坏机理,对岩土锚固的研究和设计施工均具有重要意义。     

弹性波技术在煤巷锚杆支护检测中的应用

根据弹性波法的检测原理及特点，提出利用弹性波技术进行锚杆支护监测。该方法的原理：当锚杆头受到瞬态力激振后，引锚杆头质点振动，并以应力波的形状向锚杆底部传播。在锚杆、混凝土砂浆和围岩所组成的体系中，在锚杆端部发射一定频率的震动作为波源。具有监测周期短，费用低，并可实现三维空间连续、动态监测等特点。     

涨壳式预应力中空锚杆锚固效果及其支护参数优化

为探究隧道岩爆地段涨壳式预应力中空锚杆的锚固效果及其支护能力,依托中兰(中卫—兰州)铁路香山隧道工程,利用现场锚固试验,对比分析了涨壳式锚固和其他锚固形式在岩爆隧道中的锚固效果,同时采用有限元数值分析软件MIDAS/GTS NX,分析不同工况下的隧道围岩压力、围岩变形及锚杆轴力对围岩稳定性的影响,进而提出了涨壳式预应力中空锚杆优化后的支护参数,并基于现场实测数据,对涨壳式预应力中空锚杆与普通砂浆锚杆的现场应用效果进行评价。研究结果表明：相对于树脂锚固、水泥药卷以及水泥砂浆锚固形式,涨壳式锚固以其最大的锚固力、支护及时性以及较强的耐久性能,成为本次试验的最优锚固形式,并且能够满足岩爆隧道快速预应力锚固形式施加要求;涨壳式预应力中空锚杆支护参数对围岩稳定性的影响程度从大到小依次为锚杆间距、锚杆长度、预应力、锚杆直径,且直径25 mm、间距1.2 m、施加预应力80 kN、长度3.5 m为香山隧道岩爆段涨壳式预应力中空锚杆支护参数的最优组合;相比于普通砂浆锚杆,现场采用涨壳式预应力中空锚杆后,隧道拱顶沉降和水平收敛S1、S2线变形量减小了57.1%、61.9%和64.4%,收敛时间提前了3～...     

粘结式GFRP锚杆边坡锚固机理与实用设计方法

研究了粘结式GFRP锚杆的荷载传递机理与岩石边坡加固机理,提出了GFRP锚杆设计的原则、设计主要内容与流程、结构设计基本方法,并将之应用于工程实践.研究结果表明:GFRP锚杆的荷载传递取决于GFRP筋与砂浆之间的粘结性能,GFRP锚杆黏结力主要由化学胶结力、握裹力、机械交合力与机械锚固力组成,光圆锚杆与变形锚杆的粘结性能存在较大的差异;锚杆通过悬吊锚固、改变岩体应力状态、组合梁作用、阻滑抗剪等作用加固岩石边坡;由于GFRP锚杆对横向荷载有较强的敏感性,应加强对端部锚具的设计,建议采用钢套粘结式和楔形粘结式锚具.     

压力型和拉力型锚杆承载性状对比试验研究

基于现场试验,对比研究了压力型、拉力型锚杆的承载性状.研究结果表明,压力型、拉力型锚杆的破坏形式为锚固段砂浆体与岩土层间的粘结滑移破坏,两者的极限承载力主要取决于锚固段与周围岩土体的粘结力.在相同条件下,压力型锚杆极限承载力标准值较之拉力型锚杆提高了近70%.张拉荷载与锚头位移的关系具有明显的非线性特征,采用双曲线模型进行拟合,具有较好的吻合性.采用高强钢筋作为杆体材料的压力型锚杆的承载性状较之于普通拉力型锚杆有明显改善.     

基于拉格朗日差分法的全长注浆锚杆支护参数优化

以安全系数作为边坡稳定的判断依据,运用基于强度折减的拉格朗日差分法,建立数值模型.分别改变注浆锚杆的6个支护参数,采用FLAC3D软件计算边坡的安全系数以及灵敏度,以此分析这些参数对于边坡稳定性的影响.研究结果表明：所探讨的因素中,对边坡稳定性影响显著的顺序（由大至小）是：锚杆长度、垂直间距、锚杆倾角、布设位置、锚杆直径、砂浆厚度;在分析结果的基础上,建立L9（34）正交模型,为工程实例中锚杆支护参数的选取提出优化方案.     

浅议砂板岩层自钻式锚杆与砂浆锚杆试验

介绍锦屏一级水电站大坝左岸砂板岩层边坡锚喷支护（自钻式锚杆和砂浆锚杆试验）。通过两种不同的施工工艺、方法,最终选择最优的施工工艺,以保证边坡稳定,为边坡顺利下挖提供保障。通过锦屏一级电站砂板岩边坡支护施工,为下步同等条件的地质边坡锚喷支护提供参考依据。     

滑坡体工程的加固施工技术

重点介绍五华县益塘水库除险加固工程中连通渠沿线山体滑坡体工程的加固施工技术。滑坡体加固主要采用砂浆锚杆加固,并结合网格梁砼护坡及草皮护坡进行防护。     

锚杆形态参数对杆体-砂浆界面剪切力学行为的影响

为了研究锚杆形态参数对杆体-砂浆界面剪切性能的影响,开展了杆体-砂浆界面二维等效侧限剪切试验,探究了不同法向应力下各锚杆形态参数对界面峰值剪切强度τ_(max)、剪切耗能值E的影响,基于逐步回归分析的结果表明:对峰值剪切强度而言,肋间距和肋高度是最主要的影响参数,而且这两个参数之间存在明显的耦合关系,肋角度对峰值剪切强度的影响与法向应力大小有关,而肋宽则影响微弱;对剪切耗能值而言,在低法向应力时,其与肋高度有关,而在高法向应力时,其与各形态参数均不显著。除此之外,基于爬坡比K和剪胀角β提出了破坏模式定量分类标准,得到了不同法向应力下锚杆的临界肋间距和肋角度,通过临界值可以判断界面的破坏模式。当肋间距小于临界值时,界面以切齿破坏为主,当肋角度小于临界值时,界面以滑移破坏为主,当肋间距和肋角度均大于临界值时,界面则会出现剪胀滑移破坏或剪切破碎破坏。试验结果为螺纹钢锚杆的形态优化提供了参考,同时为进一步揭示锚杆杆体-砂浆界面的破坏演化过程奠定了基础。