无锈蚀锚索的试验研究

无锈蚀锚索是探矿工艺研究所最近研制的一种新型非金属锚索。通过对国内外锚索索体、承压垫板、外锚具、附属零部件、张拉装置、锚索整体结构及锚索施工工艺的研究，以及两轮现场试验，结果表明无锈蚀锚索以其独特的性能，在特殊锚固环境中锚固，比钢锚索更有效、更可靠，因此具有极大的市场潜力。     

锚固边坡楔体稳定性地质力学模型试验研究

以李家峡水电站左岸岩质高边坡加固工程为背景，采用地质力学模型试验方法，完成了预应力锚索加固边坡模型和无锚索加固边坡模型的对比试验，研究边坡双滑面楔体稳定性和锚固效应的问题。给出了复杂岩体边坡和预应力锚索体的相似物理模拟方法，锚固和未锚固状态下边坡双滑面楔体的相对位移和绝对位移的变化形态、锚索预应力时程变化特征、锚索轴力变化特征以及边坡不同部位的锚索的受力破坏特点等结果。在此基础上，对上述两种状态下边坡楔体的安全稳定性进行了计算和对比分析，结果表明锚固边坡比无锚固边坡安全系数高1.4倍以上，并总结给出了预应力锚索对边坡双滑面楔体的加固效应。     

预应力锚索锚固段长度的确定方法

本文详细讨论了确定预应力锚索锚固段长度的4种方法，并指出各种方法的优缺点及应用时的注意事项，重点阐述了现场试验法的场地选择、施工要点、试验数据的采集和处理等，与其他方法相比，用现场试验法确定的锚固段长度更符合工程实际，因而也更可靠，是锚索工程特别是大型锚索工程，在确定锚固段长度时的首选方法。     

锚索偏心树脂锚固特征分析及锚固剂推送限位装置设计

锚索锚固偏心现象普遍存在于岩土及地下支护工程中，对锚固系统工作性能存在一定的不利影响。采用理论分析和室内实验手段，初步探究锚固偏心问题的影响机制，明晰了偏心对锚索锚固性能的影响特征，基于自主研发锚固剂推送限位装置，对锚索锚固偏心问题的控制对策进行有效探索。研究结果表明：锚索树脂锚固偏心导致锚固剂–围岩界面处的剪应力及位移分布不均衡，锚索靠近侧锚固剂–围岩界面区域因达到剪应力及位移承载极限而容易发生破坏失效，削弱锚索锚固系统的承载性能；锚固偏心程度与锚索锚固试件的抗拉拔性能整体表现为负相关形式，锚固偏心严重时影响更为显著；锚固剂推送限位装置能够为锚固剂搅拌阶段的锚索提供有效的约束，使锚索能始终近似位于锚固孔中心区域，保证锚索锚固后具有良好的居中效果，装置的实际工作效果得到了室内实验的有效验证。研究成果增加了对锚索偏心锚固问题影响机制的认识，并对该问题的解决途径开展了创新性的尝试研究，有助于进一步保证和提升锚索的树脂锚固效果。     

预应力锚索分散压力型锚具设计与使用

目前在市政工程中已普遍采用预应力锚固支护基坑加强岩体稳定的作法 ,不仅能节省费用、缩短工期 ,而且便于施工 ,可以应用于不同条件下的工程建设。预应力锚索根据所用材料、构造形式及受力原理分为无粘结锚索与有粘结锚索两种。无粘结锚索由锚固段、自由段和张拉段三部分组成。锚固段为锚索承受施加预应力的固定端 ,应设置在稳定的地层或构筑物中。由于锚索孔壁与水泥浆之间抗剪强度一般低于砂浆和锚索的握裹力 ,一般认为 ,拉力型锚索极限抗拔力仅与锚固端长度有关 ,即按下式进行估算锚固段的锚固长度 :Ｌ＝Ｔ／（πＤτ）式中Ｄ为锚索孔直…     

巷道含水软岩顶板锚索树脂锚固增效方法

针对含水软岩顶板巷道锚索锚固力低下、锚索高强支护难以发挥等问题,以李家壕煤矿含水软岩顶板巷道为工程背景,通过理论分析、数值模拟、实验室试验和现场试验等综合研究方法,提出锚索锚固增效方法,研发一种安装使用方便、结构简单、不影响锚索正常施工的锚固增效装置,揭示锚索锚固增效机制。研究表明:由于巷道顶板深部含水岩层位置与顶板的距离的变化,合理的锚固层位确定存在难度,当锚索锚固到含水松软岩层中,锚固力明显下降,且有达不到锚固要求的较大隐患;锚固增效结构设有搅拌装置和封堵导升装置,可有效提高树脂锚固剂搅拌均匀程度、增加锚固区域锚固药体密实性,进而增加锚固药体的锚固效力。相比无处理的锚索锚固力,现场试验锚索锚固力可增加30%以上,有效促进了顶板形成稳定的锚固结构,顶板变形明显降低,顶板稳定性得以增强。     

矿用锚索参数设计与施工

本文综合介绍了矿用预应力锚索主要参数设计方法和单束树脂锚固锚索的施工工艺。在计算公式中引入锚具效率系数和张拉应力控制系数等重要影响因素，对确定锚索安全系数有重要参考价值。文中总结的计算公式更明确、更实用。     

节理裂隙岩质边坡预应力锚索锚固监测与机理研究

根据预应力锚索在三峡工程节理裂隙岩石边坡中的安装和监测结果，给出了预应力锚索实际变形量与理论伸长量之间的关系，指出了预应力锚索锚固后锚固预应力的变化过程与特性，分析了预应力锚索锚固机理及影响锚固效果的因素。     

岩石扩底锚索抗拔承载力试验研究

针对普通岩石锚杆基础锚固性能差异大、疲劳寿命低、易发生脆性破坏等问题,提出一种新型岩石扩底锚索结构,以提高锚索的锚固抗拔承载能力。为深入了解岩石扩底锚索结构的受力性能,探索锚索承载能力的影响因素,对12根扩底锚索进行了现场极限抗拔承载力试验。结果表明,岩石扩底锚索具有较高的极限抗拔承载力,破坏形式为钢绞线的延性断裂;对锚索施加预拉力、增大扩底孔径可有效提高锚索的抗拔承载能力;中等风化以上的岩石基础更能发挥锚索的锚固效果,而在扩底段充分锚固时,增加直孔段锚固长度对锚索抗拔承载能力没有明显影响。     

适用于软岩边坡加固的压力分散型预应力锚索锚固机理研究

利用有限差分程序FLAC对压力分散型预应力锚索的锚固机理进行了研究。和拉力集中型锚索相比,压力分散型锚索有以下优点:锚固段浆体轴力峰值仅为拉力集中型的1/n(n为承载体的数量)且为受压状态;剪力峰值较小且能较均匀地分布于整个锚固长度上;可以提供较大的锚固力。这些特点说明压力分散型锚索更适用于软岩边坡的加固,增加承载体的数量是提高压力分散型锚索锚固力、改善其受力状态的有效途径。     

预应力锚索锚固力损失的控制方案设计研究

预应力锚索锚固力损失导致其锚固效果的减弱甚至失效,会给工程安全带来极大的危害。在方案设计过程中研究锚固体系、锚索结构、锚索间距、锚索吨位及岩土体性质等影响因素,采取一定的设计措施,可以有效抑制、降低甚至消除锚固力损失的影响,对锚固工程的设计、施工和安全运行,提高工程的经济效益和社会效益,具有重要的理论意义和工程实践意义。     

FRP筋复合式锚具锚固性能的试验研究

当复合材料FRP(Fiber Reinforced Polymer/Plastics)筋或拉索应用到缆索承重桥梁的拉索体系中时,粘结式锚具和夹片式锚具均有其自身的局限性。对此,根据普通拉索锚固体系的特点,并结合FRP筋夹片式锚具和粘结式锚具的研究成果,提出了锚固FRP筋的复合式锚具。复合式锚具由后部的楔紧锚固和前部的粘结锚固组成,其中楔紧锚固部分包括锚杯、带有凹齿的夹片、铝套管以及塑料薄膜,粘结锚固部分包括钢套筒和粘结介质-活性粉末混凝土RPC(Reactive Power Concrete)。静载试验研究了锚杯长度、钢套筒长度、夹片预紧力、筋材预张拉力等参数对复合式锚具锚固性能的影响。结果表明:复合式锚具试件中的极限荷载最大为208kN,相应的锚固效率系数为104%,大于95%,满足规范要求。复合式锚具两种锚固形式的锚固长度较合理组合为:对不预张拉锚具,可取锚杯长度40mm以及粘结锚固长度100mm;对预张拉锚具,可取锚杯长度60mm以及粘结锚固长度60mm。提出的复合式锚具极限荷载计算式具有较好的适用性。     

锚索的锈蚀、防护及永久锚索的合理结构

随着锚索在岩土工程加固中的普及，近期人们普遍关注的焦点是锚索的永久性问题。锚索的永久性与锚索的结构和锚索材料有关，也与锚索所处环境及人为因素有关。本试图就锚索可能遭到的破坏因素及防护，提出永久锚索的合理结构，供同行参考。     

核电站安全壳锚固区局部应力研究

针对核电站安全壳大吨位钢索张拉的结构安全性,用三维有限元方法建立考虑锚具、网格钢筋以及孔道影响的精细分析计算模型,研究了锚固区混凝土的主应力分布状况以及传递机理,结合锚固区混凝土局部承压应力分布规律,为优化锚具结构和降低成本提供理论依据。研究结果表明,用网格筋代替螺旋筋可以提高试件开裂承载力并可以有效地控制劈裂裂缝的开展;张拉过程中锚具本身的应力低于材料的屈服应力;锚垫板下侧的拉裂破坏是可能导致核电站安全壳专用锚具在钢索张拉过程中损伤的主要破损类型。     

CFRP预应力筋夹片式锚具的试验研究

传统的夹片式锚具应用于CFRP（Carbon Fiber Reinforced Polymer／Plastics）预应力筋时必须进行改进,改进后的夹片式锚具由凹齿曲面的夹片、锚杯、塑料薄膜以及薄壁铝套管等组成。在夹片式锚具设计过程中,首先通过锚具的静力分析,推导锚杯的应力公式,然后根据VonMises屈服准则确定锚杯的最小厚度,再由锚杯和夹片的几何关系得到夹片的几何尺寸。试验研究表明,当锚杯倾角为3。、夹片预紧力为100kN、铝片厚度为lmm、凹齿间距为12．85mm和凹齿深度为0．3mm时,夹片式锚具表现出较好的锚固性能,极限荷载达到了185kN,相应的锚固效率系数为96．4％。锚杯长度、锚杯倾角、夹片预紧力、凹齿间距、深度和宽度以及铝套管的厚度等试验参数,均对夹片式锚具的极限承载力及CFRP筋和夹片之间的滑移量有较大影响。锚杯应力的实测值与理论值吻合良好,验证了锚具应力分析的可靠性。极限荷载的计算式具有较好的适用性。     

预应力锚索设计与施工中几个问题的探讨

针对预应力锚索的设计施工是受多方面因素制约的,结合工程实际,对预应力锚索锚固段长度确定、锚索设置、二次注浆、锚索张拉等几个要点从多方面进行了探讨,并提出了相应的方法措施,从而推广预应力锚索加固技术的应用。     

张拉工艺对压力分散型锚索 荷载不均匀系数的影响

 压力分散型锚索锚固段受力均匀并有可靠的防腐蚀系统,特别是在软弱破碎地层中可以提供高于拉力型锚索数倍的承载力,近年来在国内岩土加固工程中逐步得到应用。由于压力分散型锚索各承载体单元长度的差异,容易导致锚索各承载体单元荷载的差异,对锚索的加固效果产生不利影响。通过对压力分散型锚索荷载不均匀系数的探讨,分析不同张拉工艺时压力分散型锚索的荷载不均匀系数,探讨消除和减小锚索荷载不均匀系数的对策,提出工程加固中合理选用压力分散型锚索的建议。针对不同工程条件通过对锚索张拉工艺的调整,可以大大降低锚索的荷载不均匀系数,说明压力分散型锚索不仅适用于临时工程,也可以满足永久性工程需要。     

光纤光栅冷铸镦头锚拉索及其在桥梁中应用

冷铸镦头锚拉索是国内桥梁拉索的主要结构形式，其索体由若干根直径相同的钢丝同心扭绞，外包覆聚乙烯护套制成，锚杯内填充由环氧树脂、锌粉和铸钢丸等组成的环氧砂浆。将与钢丝同直径的FRP-OFBG筋在拉索制作时植入索体，筋的两端通过锚杯内环氧砂浆固定，与索体保持协调变形，形成光纤光栅冷铸镦头锚智能拉索。文中对CFRP-OFBG筋的应变温度传感性能、智能拉索的感知性能及工程应用等进行了研究。研究结果表明，光纤光栅冷铸镦头锚拉索具有优异的传感性能，能用于拉索的施工监控和运营监测。     

长江三峡水库区岩土锚固监测技术

由于预应力锚索具有主动加固、深层加固、布置灵活、施工快速、经济性好等显著特点，因此在三峡库区岩土体加固和地质灾害治理工程中得到广泛应用。按照预应力锚索的国家标准和相关的行业规范，根据设计、施工的不同阶段和地层情况，要进行锚索的基本试验、蠕变试验、验收试验和长期监测，根据监测结果对锚索采取相应的维护措施。论文简要介绍了作者近年来在预应力锚索监测方面的研究成果和在三峡库区的应用情况。     

双锚固段新型锚索锚固机理数值分析及应用

为了探究双锚固段新型锚索的锚固机理,从结构形式入手,分析受力模式与设计计算方法,采用有限差分数值软件进行数值模拟,建立不同外锚固段长度、自由段长度及内锚固段长度双锚固段新型锚索数值模型。在外锚头段锚固力不断损失时,新型锚索三段长度变化对锚索各段轴力、灌浆体与孔壁之间接触面上的剪应力影响规律研究,并通过工程实例验证。研究结果表明:(1)当外锚头锚固力损失时,外锚固段轴力自外锚头处开始逐渐降低,外锚固段灌浆体与孔壁间剪应力自外锚头处开始逐渐发展;(2)将外锚头锁定的预应力进行卸载的过程中,量测内锚固段注浆体的应变基本保持稳定,表明外锚头施加的预应力已完全由外锚固段与孔壁间粘结力承担,避免了因外锚头失效导致的锚索预应力损失,整个锚固系统实现了反向自锁的功能;(3)外锚头锚固力损失相同时,外锚固段长度越短,自由段锚索轴力变化越大;(4)新型锚索自由段长度大4 m。研究结果对正确分析双锚固段新型锚索加固作用机理和锚固工程设计具有一定的参考价值。