玻璃纤维增强塑料锚杆设计研究

锚杆支护方法在岩体加固工程中被广泛应用,锚杆作为支护结构的核心应具有足够的安全度和耐久性。由于钢材易腐蚀,钢锚杆的耐久性受到质疑。玻璃纤维增强塑料(GFRP)锚杆是一种由树脂和玻璃纤维复合而成的新型加固材料,具有较好的力学性能和耐腐蚀性能,用其代替传统钢筋用于边坡加固可较好地解决锚杆耐久性问题。GFRP锚杆的结构设计包括锚杆选型,内、外锚固段设计,锚杆间距设计等内容。与钢锚杆相比,GFRP锚杆对横向荷载有较强的敏感性,不能直接与紧固器(如螺母)相连。本项目对自发研制的螺纹耦合半模钢夹具的夹持力进行了试验测试。试验结果表明,单个夹具的夹持力可达到15 t,两个夹具并行使用,可达到35 t的夹持力,完全满足工程锚杆最大荷载设计要求。但夹具与混凝土之间的粘结力均低于锚杆的设计强度,因此,采用两个并行夹具加钢垫板的方式对GFRP锚杆进行外部端部锚固。     

应用玻璃纤维锚杆加固公路边坡现场试验

玻璃纤维增强聚合物(GFRP)锚杆是一种由树脂和玻璃纤维复合而成的新型加固材料,具有良好的力学性能和耐腐蚀性能.通过拉伸条件下的强度、蠕变和温度试验,测试GFRP锚杆材料的抗拉、蠕变特征和温度效应,验证GFRP材料用于永久性加固的可行性.采用的GFRP锚杆为脆断性材料,弹性模量约40 GPa,屈服强度为400 MPa.在工作温度范围内,使用荷载条件下的GFRP锚杆材料的热稳定性与HRB335钢筋相当.在锚杆设计荷载作用下,GFRP筋未产生持续的蠕变变形.粤赣高速公路K3+728～904右侧边坡部分采用GFRP锚杆框架梁加固结构,作为永久性工程使用.通过现场观测GFRP锚杆的应力、加固边坡的坡面变形和坡体整体位移,验证GFRP锚杆作为永久性加固结构的可靠性.观测数据表明,GFRP锚杆的应力变化与加固坡体的荷载变化规律一致;在荷载的长期作用下,没有出现应力松弛现象,具有继续承担附加荷载的能力;由于弹性模量不同,GFRP锚杆的应力分布特征不同于钢筋锚杆,适宜于加固风化较严重的岩坡或类土质坡.     

全长黏结玻璃纤维增强聚合物锚杆破坏机制拉拔模型试验

玻璃纤维增强聚合物是一种由树脂基体和玻璃纤维复合而成的新材料,具有抗拉强度高、耐腐蚀、自重轻等优良特性,其取代钢筋用于岩土工程的趋势在逐年增长,玻璃纤维增强聚合物锚杆也是一种新的正在探索的应用形式。为研究玻璃纤维增强聚合物锚杆用于永久加固工程的可行性,需要在玻璃纤维增强聚合物筋材的抗拉、耐腐蚀、蠕变性能等方面进行系列试验,通过拉拔模型试验的方法研究全长黏结玻璃纤维增强聚合物锚杆结构的破坏机制。共设计制作3个锚杆结构模型,进行3次2个构件的并行破坏性试验,根据试验发生的现象和分析试验测试数据得到的结果,肯定玻璃纤维增强聚合物锚杆拉拔试验模型的合理性,说明砂浆体强度与锚杆的应力传递深度的关系,指出玻璃纤维增强聚合物螺纹锚杆剪应力的峰值特征和随荷载增加的变化趋势,结合砂浆体内的应力分布特征,充分论证玻璃纤维增强聚合物螺纹锚杆结构的可能的破坏形式和破坏机制,在砂浆体强度较高的情况下,可能发生锚杆的拉断破坏,也可能发生剪切破坏,轴向拉应力先达到锚杆的抗拉强度则会在自由段发生拉断破坏,最大剪应力先达到纤维丝的抗剪强度则会在锚固段内先发生剪切破坏。     

谈水利工程检测行业存在的问题及对策

工程质量检测是工程质量控制的必要的有效手段,检测机构是工程建设中的组成部分之一。随着水利事业改革的不断深化,水利工程质量检测从业市场正在发生新的变化。通过分析水利工程检测行业目前的现状及存在的问题,提出了行业发展的应对策略。     

茜坑隧洞围岩稳定性地质因素分析

东深供水工程茜坑隧洞全长322 m,围岩为全风化、Ⅳ、V类花岗岩.全段均为不良地质条件隧洞.在茜坑隧洞围岩的稳定性分析中,通过地质力学调查、地质测试和各种监测手段,将地质学对现象的研究与测试技术有机地结合起来,提出围岩地质体发展演变过程中的内部信息,实现地质参数定量的和可视的描述,即工程地质监测.根据围岩地质体演变全过程分析,对围岩变形演变过程及其所代表的稳定性状态,进行定性和半定量的分析评价.     

玻璃纤维增强聚合物锚杆承载特征现场试验

锚杆支护方法在岩体加固工程中应用广泛，锚杆作为支护结构的核心应具有足够的安全度和耐久性。由于钢材易腐蚀，钢锚杆的耐久性受到质疑。玻璃纤维增强聚合物锚杆是一种由树脂和玻璃纤维复合而成的新型加固材料，具有较好的力学性能和耐腐蚀性能，用其代替传统钢筋用于边坡加固可以较好地解决锚杆耐久性问题。现场试验采用千斤顶施加拉拔荷载，用锚杆应力计和分布式光纤BOTDR技术测量锚杆应力，研究不同荷载条件下玻璃纤维增强聚合物锚杆的承载力特征及分布规律，为玻璃纤维增强聚合物锚杆用于永久加固工程的可行性研究提供基础资料。     

茜坑隧洞围岩支护与衬砌结构有效性分析

支护结构工作状态的监测,为围岩支护结构有效性分析提供了可靠的依据。基于原位监测资料,对茜坑隧道支护与衬砌结构进行有效性分析。结果表明:锚杆应力及钢拱架支撑力与围岩时效变形同步或具有变形规律的一致性,而且锚杆的时效应力也随温度、地下水等循环荷载作用下,呈单调变化(增加或减小)。衬砌混凝土钢筋应力进入正常变化之后,钢筋应力与混凝土温度同步变化,并随着温度变化进行低速调整。     

基于监测技术的软弱围岩茜坑隧洞设计施工原则

茜坑隧洞全长322 m,全段均为不良地质条件隧洞.软弱围岩隧洞洞体开挖卸荷后变形量大,空间效应与时间效应均较明显,围岩结构复杂,地层含水量大.针对软弱围岩隧洞工程不良地质条件,进行专门的施工期和运行期的安全监测设计,并根据安全监测资料,调整软弱围岩隧洞的设计和施工原则.     

BOTDR技术监测GFRP锚杆应变的试验研究

为掌握玻璃纤维增强塑料(GFRP)锚杆的变形特性,采用布里渊光时域反射测量计(BOTDR)技术,对沿光纤的轴向应变进行分布式监测,得到试验锚杆通体的轴向应变.阐述了BOTDR技术的工作原理以及对GFRP锚杆的张拉应变监测试验过程.试验结果表明:光纤能与锚杆同步变形,BOTDR技术对锚杆体轴向应变的监测效果好,可以替代传统的锚杆应变计.     

不同直径GFRP锚杆承载特征的现场对比试验

锚杆支护方法在岩体加固工程中应用广泛,锚杆作为支护结构的核心应具有足够的安全度和耐久性。由于钢材易腐蚀,钢锚杆的耐久性受到质疑。玻璃纤维增强塑料（GFRP）锚杆是一种由树脂和玻璃纤维复合而成的新型加固材料,具有较好的力学性能和耐腐蚀性能,用其代替传统钢筋用于边坡加固可较好地解决锚杆耐久性问题。本次试验为Ф6、Ф32两种类型GFRP错杆在相同岩性,全、强、弱三种不同风化程度围岩条件下的张拉试验,研究了GFRP锚杆的破坏特征及锚固机理。试验结果表明,这两种直径GFRP锚杆的最终破坏方式是锚杆自由段脆性劈裂破坏;GFRP锚杆极限承载力随锚杆直径增大而增加;Ф6小直径GFRP锚杆的应力传递深度受围岩风化程度影响较小;Ф32大直径GFRP锚杆的应力传递深度受围岩风化程度影响较大,锚杆的应力传递深度随围岩风化程度增加而增大;GFRP错杆与砂浆界面间的粘结强度随杆体直径增加而降低。