多因素耦合腐蚀环境下锚杆腐蚀机制试验研究

锚杆的耐久性及使用寿命问题是锚固类结构耐久性及使用寿命的重要影响因素,该文开展了锚杆在潮湿空气和Na2SO4溶液中有、无载荷耦合情况下的腐蚀对比研究,进行锚杆腐蚀的耦合因素分析,探讨了锚杆在多因素耦合腐蚀条件下腐蚀机制,并得出了相关结论。     

锚杆耐久性现场试验研究

论述在17a前埋设于河南焦作市焦东煤矿现场的一批旨在研究应力腐蚀和化学腐蚀耦合效应的缩尺试验锚杆的腐蚀环境和腐蚀状况，对开挖出的缩尺试验锚杆的点蚀、坑蚀、失重、腐蚀速率和强度损失率等进行较全面的测试和分析，指出在中等腐蚀环境下，裸露缩尺锚杆（钢简体）的强度损失率约为14．0％，直径损失约为10．0％，截面积损失约为19．0％；其失重率极不均匀，最高者约为最低者的24．4倍；一根缩尺锚杆钢筋经过17a，其抗拉极限荷载，比使用年限为0的相同锚杆的低18．4％-22．2％。     

腐蚀时间对混凝土锚固体试验性能的影响研究

为了研究腐蚀时间对混凝土锚杆锚固体多级加载条件下的试验性能，以石膏、河砂、水泥和锚杆为主要材料制作混凝土锚固体，采用酸性腐蚀溶液通过腐蚀导管对锚杆进行3、7、14 d不同时间长度的腐蚀，然后对试件样品开展了多级加载试验研究。试验结果表明，锚杆所受腐蚀时间愈长，锚固体的多级加载应变变化愈复杂，腐蚀历时时间愈长，相应试件损伤发生的时间愈早，试件损伤破坏也愈严重。     

承载锚杆与非承载锚杆腐蚀力学性能对比试验研究

通过潮湿空气和Na2SO4溶液中的模拟腐蚀试验,得到腐蚀后承载锚杆和非承载锚杆力学性能与腐蚀条件以及腐蚀时间之间的关系曲线,对比两种腐蚀锚杆力学性能的差异,分析荷载对腐蚀锚杆力学性能的影响趋势。试验结果表明,在潮湿空气中,腐蚀后承载锚杆和非承载锚杆的力学性能之间并无显著性差异;而在Na2SO4溶液中,腐蚀后承载锚杆的极限承载力和最大伸长量都比非承载锚杆有较大程度的下降,其耐久性与使用寿命损失亦更加严重。     

应力腐蚀对锚杆使用寿命影响的试验研究

通过室内模拟试验和现场取样测试的方式,对比研究应力腐蚀条件下影响锚杆使用寿命的因素。室内试验中自行设计应力腐蚀试验装置,通过砝码在外部对置于腐蚀溶液中的试件加压,使其处在应力和腐蚀协同作用的条件下;现场取样是挖掘17 a前埋设的一批施加不同等级预应力的缩尺锚杆,并对其腐蚀环境和状况进行全面测试。试验结果显示：应力对砂浆缺陷处钢筋腐蚀速度有促进作用,在锚杆上涂保护层比不涂保护层其腐蚀速度降低3～6倍;在中等腐蚀环境下,裸露缩尺锚杆（钢筒体）的平均屈服荷载比原来减小了约50%,极限强度比原来减小了约20%;指出坑蚀普遍存在,坑蚀深度直接影响锚杆的承载力变化,这一点应不容忽视。     

土层灌浆锚杆的蠕变损伤特性研究

蠕变行为是土层锚杆拉拔的重要特征之一。根据砂浆锚杆的抗拔蠕变试验 ,研究了锚杆抗拔的力学模型 ,计算出了模型中的力学参数和砂浆锚杆的长期抗拔力。另外 ,就锚杆拉拔损伤效应问题进行了讨论 ,引入了变形损伤效应和时间损伤效应的概念。结果表明 ,时间效应对于锚杆抗拔性能有较大的影响 ,在粉质粘土中砂浆锚杆的长期抗拔力比瞬时极限抗拔力下降 1 4～ 1 3。     

非金属锚杆界面粘结强度试验研究

为解决岩土锚固工程中钢锚杆的腐蚀问题,自20世纪90年代起,国外开始采用纤维塑料筋这种非金属锚杆来替代传统的钢锚杆。纤维塑料筋具有抗拉强度高、抗腐蚀性能优良、容重小、热膨胀系数与混凝土和水泥砂浆相似等优点。在国内首次开展了纤维塑料筋锚杆的试验研究,基于63个试件的拔出试验,对纤维塑料筋锚杆与多种环境介质之间的界面粘结强度进行较为系统的研究,研究表明,纤维塑料筋锚杆具有较高的界面粘结强度。这一结论可为纤维塑料筋锚杆在岩土锚固工程中的应用提供依据和参考。     

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。     

现场早期砂浆锚杆腐蚀现状的取样研究

本文概述了关于从已建工程中取出的早期使用3—28年不同令期的锚杆和17年期现场缩尺试验锚杆的腐蚀现状，对其锈蚀状况和使用环境因素做了宏观观察和分析，对其点蚀、坑蚀、失重、腐蚀速度和强度等力学性能进行了较全面的测试和分析，取得了不同令期的锚杆锈蚀状况和影响其耐久性及使用寿命的第一手资料，为我们开展锚杆腐蚀的防护对策研究提供了有力支持。     

现场早期砂浆锚杆腐蚀现状的取样研究

本文概述了关于从已建工程中取出的早期使用3-28年不同令期的锚杆和17年期现场缩尺试验锚杆的腐蚀现状,对其锈蚀状况和使用环境因素做了宏观观察和分析,对其点蚀、坑蚀、失重、腐蚀速度和强度等力学性能进行了较全面的测试和分析,取得了不同令期的锚杆锈蚀状况和影响其耐久性及使用寿命的第一手资料,为我们开展锚杆腐蚀的防护对策研究提供了有力支持。     

钢筋及GFRP筋锚杆与框架梁连接方式研究

锚杆与框架梁的连接方式影响加固效果和工艺流程。GFRP筋锚杆以其耐腐蚀、高强度特性成为钢筋锚杆腐蚀问题解决途径之一,GFRP筋锚杆与框架梁的有效连接方式是需要研究的问题。通过钢筋折杆、钢筋直杆及GFRP筋直杆的框架梁锚固模型试验,研究钢筋和GFRP筋锚杆框架梁锚固效果的差异。研究结果表明,为施加预应力而研制的锁定装置能够实现FRP筋的预应力张拉和锁定,工作状态稳定,拆装方便操作简单;钢筋折杆的框架梁锚固效果明显优于钢筋直杆锚固形式,相同厚度梁体下,折杆框架梁锚固结构能承担更高的荷载;钢筋直杆与GFRP筋直杆的框架梁锚固效果相近;以GFRP筋直杆等体积取代钢筋锚杆时,按照钢筋弯折锚固形式设计的框架梁厚度不能直接用于GFRP筋锚杆锚固,须根据直杆锚固试验确定框架梁厚度。     

扩大头锚索在饱和粉细砂层中的受力特性

对于特殊复杂的地质条件以及对变形要求较高的地下工程,扩大头预应力锚索有效利用扩大头前端土体抗力,提高锚索的承载能力和支护结构的抗变形能力,是一种较为理想的支护方式。扩大头锚索的理论研究与设计滞后于工程经验,基于弹性理论,通过研究扩大头前端土体受力状态与土压力的关系以及锚固土体接触面的应力状态,分析了土层变形过程中锚索的受力特性,建立了扩大头预应力锚索在土体变形过程中的力学模型,通过实例验证了公式的适用性,为研究与评估施工过程中扩大头锚索的整体受力情况提供了新的思路。     

大吨位嵌岩短桩静载试验中桩底锚杆的应用

针对大吨位嵌岩短桩静载试验中锚桩抗拔力不足的情况,提出桩底锚杆法。此法是在锚桩底下的基岩中加设岩石锚杆,以共同承受上拔力。给出锚桩抗拔力验算方法和锚桩、锚杆施工的相关技术措施。工程实例说明桩底锚杆法在合适的情况下是行之有效的。     

应力腐蚀对锚杆使用寿命影响的试验研究

 通过室内模拟试验和现场取样测试的方式，对比研究应力腐蚀条件下影响锚杆使用寿命的因素。室内试验中自行设计应力腐蚀试验装置，通过砝码在外部对置于腐蚀溶液中的试件加压，使其处在应力和腐蚀协同作用的条件下；现场取样是挖掘17 a前埋设的一批施加不同等级预应力的缩尺锚杆，并对其腐蚀环境和状况进行全面测试。试验结果显示：应力对砂浆缺陷处钢筋腐蚀速度有促进作用，在锚杆上涂保护层比不涂保护层其腐蚀速度降低3～6倍；在中等腐蚀环境下，裸露缩尺锚杆(钢筒体)的平均屈服荷载比原来减小了约50%，极限强度比原来减小了约20%；指出坑蚀普遍存在，坑蚀深度直接影响锚杆的承载力变化，这一点应不容忽视。     

锚固类结构杆体临界锚固长度问题综合研究——国(境)外相关研究进展

锚固类结构是指注浆锚杆、锚索和土钉一类岩土工程加固支护结构。锚固类结构杆体临界锚固长度是指一定岩土介质中锚固类结构杆体的极限锚固长度,超过此长度,其承载力将不再明显增加;未达此长度,其承载力尚有一定潜力可挖。半个多世纪以来,国(境)外从不同的侧面对临界锚固长度的相关问题进行了研究,但系统的研究仍较为缺乏,直接的研究极为少见,因而此问题尚未真正解决,仍处于局部发现问题局部探讨解决的阶段。     

锚固类结构杆体临界锚固长度问题综合研究——国内相关研究进展

锚固类结构是指注浆锚杆、锚索和土钉一类岩土工程加固支护结构。锚固类结构杆体临界锚固长度是指一定岩土介质中锚固类结构杆体的极限锚固长度,超过此长度,其承载力将不再明显增加;未达此长度,其承载力尚有一定潜力可挖。半个多世纪以来,国（境）外从不同的侧面对临界锚固长度的相关问题进行了研究,但系统的研究仍较为缺乏,直接的研究极为少见,因而此问题尚未真正解决,仍处于局部发现问题局部探讨解决的阶段。我国关于锚固类结构杆体临界锚固长度问题的相关研究起步晚于国外,但关于该问题的直接研究在近年来还是明显多于国外。我国已提出试验判别临界锚固长度的方法,已研究确定某些介质的临界锚固长度及相应的技术规范。     

无线智能锚杆研制及应用

锚杆是岩土工程重要的加固支护方式。锚杆固定后将产生预应力。但岩体结构发生变化时,锚杆预应力将发生变化。本文研制一种无线智能锚杆,应用于隧道岩体加固支护。对智能锚杆原理、结构等做了详细阐述,并将实际产品应用于某大型隧道。结果显示,该智能锚杆效果良好,不仅对岩体有加固作用,而且可以实时监测隧道岩体健康状态     

土体中扩大头压力型预应力锚索研究及工程应用

本文介绍了国内外现有土层中扩大头锚杆、锚索的研究现状，分析了压力型预应力锚索弹性受力状态，认为土体中扩大头压力型预应力锚索能有效提高锚固力，是值得推荐应用的结构，并对该类型锚索进行了理论分析及应用介绍。