锚杆耐久性研究回顾与探讨
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巷道锚杆支护研究的总结和展望[摘要]:本文主要介绍了我国煤矿巷道锚杆支护理论、支护设计、支护材料以及井下应用情况,并介绍了新型锚杆支护理论的探究方向。
[关键词]:锚杆支护研究方向中图分类号:a715 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2012)32- 0603-01引言:锚杆是一种安设在巷道围岩体内的杆状锚栓体系。
采用锚杆支护的煤矿井下巷道,是在巷道掘进后向围岩中钻锚,使其与道拱部岩体连接在一起,便在一定的范围内形成了一个连续的、具有一定承载能力的拱形压缩带,使巷道围岩由原来作用在支架上的载荷变成了承载结构,以支撑其自身的重量和顶板压力。
锚杆支护的大体程序就是现在围岩处钻制杆眼,在杆眼里放置树脂,然后将锚杆安置在锚杆孔内,对巷道围岩进行加固,以维护巷道的稳定性。
锚杆支护由于能主动的加固围岩,对大限度保持围岩的完整性、稳定性,稳定控制围岩变形、位移和裂隙的发展,充分发挥围岩自身的支撑作用,变被动支护为主动支护,有效的改善矿井的支护的状况,具有施工方便、效率高,有利于加快施工进度,且施工成本低、支护效果好,已经成为当今巷道支护改革的主要趋势。
1、巷道锚杆支护1.1 使用锚杆支护的作用使用锚杆支护,既可以发挥其加固拱的作用和悬吊作用,使复合顶板内的各个岩体与锚杆紧固成一个所谓的“组合梁”,从而提高顶板岩层的抗弯强度,减少各岩层层面滑移、离层、冒落的几率,从而保证巷道的稳定性。
使用锚杆支护成本低廉,不需维修。
与其他支护方法相比较,不但节约成本而且也减轻了操作人员的体力劳动,消除了其他支护方案操作带来的不安全隐患,改善了操作人员的劳动环境,杜绝了超时劳动和超体力劳动。
1.2 巷道锚杆支护现状以前的巷道支护大多采用木支护,采用水泥锚固剂、藤条锚杆、挂铁丝网,但支护效果都不好,而木支护巷道每半年都要重新支护一次,使用的投入增大,必须采用新型的支护方式。
如此锚杆支护应运而生,锚杆支护的结构形式主要有单一锚杆+水泥托板,锚杆+网+水泥托盘,锚杆+网+w型钢板钢带,锚杆+网+钢筋梁形式。
2021年锚杆工作总结
2021年已经接近尾声,回顾这一年的锚杆工作,我们不禁感慨万分。
在这一年里,我们面临着各种挑战和困难,但也取得了许多令人鼓舞的成绩。
让我们来总结一下2021年的锚杆工作吧。
首先,我们在锚杆工作的技术方面取得了长足的进步。
通过不断的研究和实践,我们不断改进和完善了锚杆的设计和施工工艺,提高了锚杆的承载能力和使用寿命。
在一些重大工程项目中,我们成功地应用了新技术和新材料,取得了良好的效果,为工程的安全和稳定打下了坚实的基础。
其次,我们在锚杆工作的管理方面也取得了显著的成绩。
我们加强了对施工现
场的监督和管理,严格执行各项安全规定和操作规程,有效地防范了各种安全事故的发生。
我们还加强了与相关部门和单位的沟通和协调,确保了工程进度的顺利推进。
同时,我们还加强了对施工人员的培训和教育,提高了他们的技术水平和安全意识。
最后,我们在锚杆工作的质量方面也取得了显著的进步。
我们严格执行了相关
的质量标准和规范,加强了对施工过程的监督和检查,确保了工程质量的稳步提升。
我们还加强了对材料和设备的检验和验收,杜绝了一切可能影响工程质量的因素。
总的来说,2021年是我们锚杆工作取得了丰硕成果的一年。
在新的一年里,我们将继续努力,不断提升自身的技术水平和管理水平,为更多的工程项目提供优质的锚杆工程服务。
相信在不久的将来,我们的锚杆工作一定会取得更大的发展和进步!。
第44卷第13期 山 西建筑Vol .44No .132 0 1 8 年 5 月SHANXI ARCHITECTUREMay . 2018• 73 •文章编号:1009-6825 (2018) 13-0073-03水泥锚杆腐蚀耐久性研究艾星宇1梁健U 2杨书琰1吴昊1(1.重庆大学土木工程学院,重庆400045 ; 2.山地城镇建设与新技术教育部重点实验室(重庆大学),重庆400045)摘要:通过制备水泥砂浆锚杆,在长期浸泡和浸烘循环两种条件下,浸泡在不同浓度下单一氯盐溶液和氯盐硫酸盐复合溶液中, 测试水泥锚杆在不同情况下的氯离子含量,从而表征水泥锚杆的腐蚀状况。
实验结果表明,浸烘循环制度起到了加速腐蚀的作 用,而氯盐硫酸盐腐蚀下,腐蚀速度先快后慢。
关键词:耐久性,水泥锚杆,腐蚀,氯离子浓度中图分类号:TU 5021概述水泥锚杆在我国岩土锚固工程应用十分广泛,但是其服役环境常常含有腐蚀性介质、荷载等不利因素。
锚杆会逐渐老化,损 伤甚至破坏[1]。
钢筋混凝土结构耐久性问题得到了充分的研究[2’3],而锚杆 锚固结构则研究甚微。
通过制备水泥锚杆试件,在长期浸泡、浸 供循环的加速制度下,浸泡在单一氯盐溶液和氯盐硫酸盐复合溶 液中,通过测定试件中氯离子的含量,从而表征腐蚀情况,最终得 出影响水泥锚杆耐久性的因素,提出相关建议。
2水泥锚杆腐蚀耐久性研究2.1试验方法试验主要通过氯盐/氯盐硫酸盐复合溶液浸泡水泥锚杆试件,测定其在30 d ,90 d ,180 d ,270 d ,360 d 后构件中氯离子的浓SO -S 9-O -S 9-O -S SO -S 9-O -S SO -S 9-O -S 9-O -S SO -S 9-O -S 9-O -S SO -S 9-O -S SO -S 9-O -S 9-O -S SO -S 9-C2)同样基于平面应力固结模型假定的基础上,应用Laplace 积分变换技术,得到了承压含水层在有越流补给情况下,完整井 抽水引起的地层的孔压、径向位移和竖向位移的解析表达。
加速腐蚀试验在锚杆耐久性研究中的应用进展李聪;朱杰兵;卢波;郭培达;刘汴;汪斌;蒋昱州;刘小红【摘要】随着岩土工程中预应力锚固结构腐蚀损伤造成的工程灾害日益凸显,岩土锚固结构的耐久性问题开始受到广泛关注.室内加速腐蚀试验作为研究材料腐蚀损伤机理及耐蚀性能的一种有效的加速试验方法,目前在岩土锚固结构耐久性研究中的应用尚处于起步阶段.对盐雾试验、浸泡腐蚀试验、电化学腐蚀试验3种室内加速腐蚀试验进行了系统的综述,并对加速腐蚀试验在预应力锚固结构耐久性研究中的应用进行了总结与展望.指出复杂岩土环境下预应力锚固结构耐久性研究中有待开展的加速腐蚀试验有如下几个方面:①考虑渗流作用的岩土锚固结构加速腐蚀试验;②考虑供氧水平的岩土锚固结构加速腐蚀试验;③预应力锚固结构的电解加速腐蚀试验与电偶加速腐蚀试验.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2017(048)014【总页数】6页(P59-64)【关键词】预应力锚固结构;加速腐蚀试验;电化学腐蚀试验;盐雾试验;浸泡腐蚀实验;复杂岩土环境【作者】李聪;朱杰兵;卢波;郭培达;刘汴;汪斌;蒋昱州;刘小红【作者单位】长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北武汉430010;长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北武汉430010;长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北武汉430010;湖北省交通运输厅鄂西高速公路管理处,湖北武汉430056;湖北省交通运输厅鄂西高速公路管理处,湖北武汉430056;长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北武汉430010;长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北武汉430010;长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】P642(1.长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北武汉 430010; 2. 湖北省交通运输厅鄂西高速公路管理处,湖北武汉 430056)材料在使用过程中受环境的作用而性能下降、状态改变、直至损坏变质,通常称为腐蚀[1]。
土遗址锚杆的性质研究现状和问题土遗址是指主要建筑材料以土为主的古遗址,它属于不可挪动文物,如长城、西夏王陵、交河故城、高昌故城、良渚遗址等。
这些土遗址由于长期遭受自然与人为破坏,大局部濒临倾圮倒塌,严重影响遗址的平安。
土遗址保护是世界性难题,到目前为止还没有形成一套完好的科学体系。
随着科学技术的开展,土遗址的保护越来越受到人们的普遍重视,人们对土遗址的认识逐渐加深,研究也在逐步深化。
对土遗址的保护,主要需解决两个问题:一是外表防风化问题;二是稳定性问题。
锚杆锚固技术是加固土遗址的重要方法,可以有效地进步土遗址的稳定性。
一、锚固技术简介锚固技术是通过埋设在岩土体中的锚杆,将构造物与岩土体严密地连锁在一起。
依赖锚杆和岩土体的抗剪强度传递构造物的拉力,使其岩土体自身的不稳定局部得到加固,以保持锚固系统(岩土体、灌浆体、锚杆杆体和这些介质之间的界面)的稳定。
岩土锚固是岩土工程领域的重要分支。
在岩土工程中采用锚固技术,能较充分地调用和进步岩土体的自稳才能和自身强度,大大减小构造物体积,减轻构造物自重,显著节约施工材料,并有利于施工平安,目前己成为进步岩土工程稳定性和解决复杂的岩土工程问题最有效、最经济的方法之一。
锚固技术经过几十年的开展,几乎已经应用于土木建筑的各个方面。
如边坡、建筑基坑、隧洞、地下工程、坝体、码头、海岸、桥梁、悬索建筑的拉力根底等加固工程。
锚固技术的各道工序定位、钻孔、杆体制作、注浆材料及其工艺、锚杆的张拉及锁定等都有先进、专业的设备和操作标准。
根据工程对象的工程地质条件和工作状态,可以灵敏地选择、设计、采用各类锚固技术。
根据不同功能,锚杆分多种类型。
按锚固方式(机理),分为粘结型锚杆、摩擦型锚杆、端头锚固型锚杆和混合型锚杆;根据锚杆作用力形式(范围),分为端头锚杆和全长锚固式锚杆;按是否预先施加预应力分为预应力锚杆和非预应力锚杆;按锚固体的传力方式,分为压力型锚杆、拉力型锚杆和剪力型锚杆;按锚固体的形态,分为圆柱形锚杆、端部扩大型锚杆和连续型锚杆等。
隧道施工中系统锚杆存在问题浅析张利一、概述20世纪初期锚杆支护在矿山工程首次使用,至今在岩石地下工程中已得到广泛应用,高速公路隧道初期支护中也在普遍使用.但对锚杆在隧道支护体系中作用机理的认识尚存在分歧,但通常认为有以下几种作用:连接作用、组合作用、整体加固作用.连接作用:隧道围岩存在不稳定的岩块或岩层时,可用锚杆将它们连接起来,并锚入完整的岩层中;组合作用:用锚杆将一定厚度的岩层,特别是成层的岩层组合在一起,形成组合拱或组合梁,防止岩层滑移或坍塌;整体加固作用:通过有规律布设的锚杆群,将隧道四周一定深度的围岩通过挤压、粘结加固组成承载环。
锚杆在具体的公路隧道设计中,一般二级及以上围岩,仅对局部围岩破碎段采用,长度2~2.5米;三级围岩的拱、墙部全部使用,长度2~3米,间距1~1.5米;四级围岩拱墙部全部使用,长度2。
5~3米,间距1~1。
2米;五级围岩拱墙部全部使用,长度3~4米,间距0.8~1.2米;六级围岩属于地质条件极差段,需要通过实验和计算确定.目前公路隧道中通常使用的锚杆主要是中空注浆锚杆和药卷锚杆,本文重点讨论这两种锚杆.二、锚杆施工中存在的问题、原因及影响隧道工程的绝大部分属于隐蔽工程,要求动态设计,动态施工,且要求24小时连续作业,加之施工环境差,安全风险高,因此隧道施工的规范性相对较差,而在各施工环节中尤以锚杆施工存在的问题最多。
主要有:1、锚杆的打设长度不足.主要原因:施工队伍蓄意偷工减料; 操作工人偷懒或为了加快进度锚孔深度没有钻够;围岩破碎,成孔后碎落的岩块堵塞了钻孔,致使锚杆无法插入;操作空间受限,施工困难.如在四、五级围岩中,采用三台阶施工,上台阶仅3米左右,而锚杆设计长度通常在3。
5~4米,根本无法施工。
锚杆的长度未达到设计要求,必然导致锚入完整围岩部分的长度不足,降低了锚固作用。
2、锚杆打设角度偏差过大。
锚杆也称径向锚杆,要求打设角度必须垂直岩面,这样才能发挥最大的锚固作用。
文章编号:1005-0574-(2019)04-0012-06DOI:10.19332/ki.1005-0574.2019.04.004隧道锚杆支护研究综述田卫明',李振‘(1.重庆电讯职业学院,重庆402247;2.重庆交通大学,重庆400074)摘要:围岩支护结构的计算与设计越来越受到业界重视,如何充分利用围岩的自稳承载能力成为研究的热点,锚杆支护作为主动支护,既允许围岩的适当变形又提高了岩体的承载能力,使围岩的稳定性得到充分发挥。
文章阐述了锚杆锚固机理,介绍锚杆最新材料、锚杆结构、锚固材料及锚固耐久性方面的研究现状,重点关注实际应用中隧道锚杆支护与优化应用,并针对不同的围岩情况,提出采用合理锚杆支护能够更有效地改良围岩的应力应变特征。
本研究可为同类工程提供借鉴。
关键词:锚杆支护;锚固机理;锚杆材料;优化应用中图分类号:TD353文献标识码:AAbstract:The calculation and design of surrounding rock support structure are paid more and more attention by the industry. How to make full use of the self-stabilizing bearing capacity of surrounding rock has become a research hotspot for scientific researchers.As the active support,the bolt support not only allows proper deformation of the surrounding rock but also improves the bearing capacity of the rock mass,so that the stability of the surrounding rock is fully exerted.This paper expounds the anchorage mechanism of bolts,reviews the latest materials,structures,materials and durability of bolts,focuses on the optimization of tunnel bolt support in practical application,and proposes that reasonable bolt support can improve the stress-strain characteristics of surrounding rock more effectively according to different surrounding rock conditions.This study can provide reference for similar proj-Key words:bolting,anchoring mechanism,bolt material,optimization and application1引言随着西部建设的推进和“一路一带”战略的施行,西部山区交通基础建设也进入攻坚阶段。
锚杆研究报告标题: 锚杆研究报告正文:锚杆是一种用于支撑结构物或物体表面,并保持其稳定性的构造措施。
在土木工程中,锚杆被广泛应用于桥梁、隧道、堤坝、海岸防护工程等领域。
本文将详细介绍锚杆的设计、应用及维护等方面的研究,以期为相关领域的研究人员和实践者提供参考。
一、锚杆的设计锚杆的设计主要包括以下几个方面:1.锚杆材料的选择:锚杆材料应具有足够的强度和耐久性,常用的锚杆材料包括钢材、混凝土等。
2.锚杆的长度计算:锚杆的长度应根据结构的要求和材料的特性进行计算,常用的计算方法包括拉拔法、拔除法等。
3.锚杆的直径计算:锚杆的直径应根据锚杆材料、长度和结构要求进行计算,常用的计算方法包括经验公式和理论公式。
4.锚杆的锚固方式:锚杆的锚固方式包括直接锚固、间接锚固和弹性锚固等,每种锚固方式都有其适用的场景和优缺点。
二、锚杆的应用锚杆的应用主要包括以下几个方面:1.桥梁工程:锚杆被广泛应用于桥梁工程中,用于支撑桥梁的上部结构和下部结构,以保持桥梁的稳定性和安全性。
2.隧道工程:锚杆被广泛应用于隧道工程中,用于支撑隧道的上部结构和下部结构,以保持隧道的稳定性和安全性。
3.海岸防护工程:锚杆被广泛应用于海岸防护工程中,用于支撑海岸的上部结构和下部结构,以保持海岸的稳定性和安全性。
4.其他领域:锚杆还被广泛应用于其他领域,如石油、化工、冶金等领域。
三、锚杆的维护锚杆的维护主要包括以下几个方面:1.锚杆的检查:定期对锚杆进行检查,以确保锚杆的强度和稳定性。
2.锚杆的修复:锚杆在使用过程中出现损坏或断裂时,需要进行修复。
3.锚杆的更换:锚杆在使用过程中达到更换的标准时,需要进行更换。
结论:锚杆是一种重要的结构措施,广泛应用于土木工程中。
在设计、应用和维护方面,需要充分考虑结构的要求、材料的特性和锚杆的特性,以确保锚杆的强度和稳定性。
锚杆支护理论现状及发展趋势探讨毕业论文锚杆支护是一种常用的地下工程支护方法,其用途广泛,如隧道、矿井、大坝等。
锚杆支护的主要作用是对地表或地下结构产生的荷载进行承受,并通过锚杆将荷载传递到地质固体层中。
随着科学技术的不断发展,锚杆支护理论也在不断完善和发展。
本文将对锚杆支护的理论现状和发展趋势进行探讨。
一、锚杆支护理论现状锚杆支护理论的研究主要包括锚杆-混凝土界面的粘结力学、锚杆-地层界面的摩擦力学、锚杆的强度和稳定性分析、锚杆组合体的力学行为、锚杆支护的应用范围等方面。
1. 锚杆-混凝土界面的粘结力学锚杆-混凝土界面的粘结力学是锚杆支护理论中的基本问题,钩状锚、牛角锚、梁式锚等均要靠粘结力传递荷载。
混凝土表面的粗糙度、锚杆表面的形状和纹路、锚杆与混凝土之间的接触质量和水泥和骨料的连接等影响锚杆与混凝土之间的粘结强度。
因此,锚杆-混凝土界面粘结力的模型可以从材料宏观和微观两个方面建立。
2. 锚杆-地层界面的摩擦力学锚杆-地层界面的摩擦力学是锚杆支护理论中的另一个重要问题。
在众多应用中,通常使用钢筋混凝土锚杆以及混凝土墙支撑工程。
在这些情况下,锚杆与地层之间不可能达到完全粘结。
在这种情况下,摩擦力是向地层传递荷载的主要手段。
因此,研究锚杆-地层界面的摩擦特性和力学行为非常重要。
3. 锚杆的强度和稳定性分析锚杆的强度和稳定性分析是锚杆支护理论中的重要问题。
在设计过程中,首先需要确定锚杆的受力状态、荷载和衬砌变形等参数。
然后,通过应力、应变和变形等方面的计算,确认锚杆的强度安全系数和锚杆的稳定性。
4. 锚杆组合体的力学行为锚杆组合体的力学行为是锚杆支护理论研究中的重要问题。
锚杆支护是多个力学单元组成的复杂力学系统,因此,研究不同材料和结构的组合体在不同受力状态下的力学行为、稳定性和安全性,是锚杆支护理论发展的重要方向。
5. 锚杆支护的应用范围锚杆支护的应用范围非常广泛,如地铁、隧道、矿井等,可以为这些工程提供良好的支护效果。
岩土工程中锚杆技术研究综述岩土工程中锚杆技术是指在岩土体中加入钢筋、钢管、钢带、玻璃钢管等材料,形成锚杆或锚索,使岩土体与锚杆之间产生一定的相互作用和相互约束,从而使岩土体得到稳定。
随着社会的发展,锚杆技术得到了广泛的应用。
本文将对锚杆技术在岩土工程中的研究现状进行综述并进行简单分析。
第一部分:锚杆技术的定义和分类1.1 锚杆技术的定义和基本原理锚杆技术是在岩石或土体中钻孔,预埋锚杆,然后将锚杆与岩石或土体紧密连接,形成紧凑的锚固体系。
一般说来,我们会将这种锚固体系称为锚杆体系。
1.2 锚杆技术的分类按照锚杆的形式分类,可以将锚杆技术分为双相性固结锚杆、单相性固结锚杆、化学锚杆等。
按照锚固对象的类型,可以将锚杆技术分为土体锚杆和岩石锚杆。
第二部分:锚杆技术的使用领域锚杆技术的使用领域主要涵盖岩土工程、水利工程、隧道工程、道路交通工程、铁路工程等方面。
2.1 岩土工程中锚杆技术的应用锚杆作为一种新型的岩土加固工法,可以在安全地方对工程进行加固和支撑,岩土工程中锚杆技术被广泛应用于地下大型空洞围岩加固、高边坡加固、桥梁加固、地面沉降控制、堤坝加固等方面。
2.2 水利工程中锚杆技术的应用水利工程中锚杆技术主要用于加固堤坝、加固水渠、加固水库民房等,并能够确保水利工程的安全和稳定性。
2.3 隧道工程中锚杆技术的应用隧道工程中锚杆技术被广泛应用于围岩加固、隧道支撑等方面。
2.4 道路交通工程中锚杆技术的应用道路交通工程中锚杆技术主要用于加固高速公路坡度较大的区域,确保道路交通的安全性。
2.5 铁路工程中锚杆技术的应用铁路工程中锚杆技术主要用于加固铁路边坡和隧道围岩等,提高铁路交通的安全性。
第三部分:锚杆技术的研究现状在国内,锚杆技术的研究已经取得了许多成果,涉及到了锚杆材料的研究、锚杆结构优化及其工程应用等方面。
3.1 锚杆材料的研究锚杆材料的强度和耐蚀性是影响锚杆工程质量的主要分析指标,越来越多的研究者投入了锚杆材料的研究工作,包括了钢筋、玻璃钢材料、铁合金等,以及对锚杆材料及其性能的评价指标的研究等。
基于自然电位法的锚杆锈蚀规律及耐久性研究作者:崔学忠来源:《价值工程》2019年第11期摘要:我国当前拥有大量的既有运营隧道,作为初期支护中重要构件的锚杆面临着巨大的耐久性考验。
本文通过对锚杆的实际状态的分析,将锚杆所处的环境划分为4类、化学环境分为3类,同时考虑不同的施工情况,采用自然电位法对锈蚀规律展开研究,结果表明:锚杆锈蚀速度表现为氯盐——氯盐+硫酸——浸泡——硫酸盐的规律递减,施工条件对锚杆劣化的影响起重要作用,经过分析表明当前的施工条件无法满足锚杆100年的使用寿命。
Abstract: China currently has a large number of existing operating tunnels, and the anchors,which are important components in the initial support, face enormous durability tests. Based on the analysis of the actual state of the anchors, the environment in which the anchor is located is divided into four categories, and the chemical environment is divided into three categories. At the same time, different construction conditions are considered, and the corrosion law is studied by the natural potential method. The results show that: The corrosion rate of anchor is characterized by the decreasing law of chloride salt - chloride salt + sulfuric acid - soaking - sulfate, and the construction conditions play an important role in the impact of anchor deterioration. After analysis, the current construction conditions can not meet the demand of the 100 years service life of anchor.关键词:自然电位法;锚杆;锈蚀规律;耐久性Key words: natural potential method;anchor;corrosion law;durability中图分类号:TD350 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码:A ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文章编号:1006-4311(2019)11-0161-050 ;引言我国当前是世界上隧道数量及隧道延长最多的国家[1],复合式衬砌已经成为当前山岭隧道的标准结构形式,其中锚喷支护是初期支护中必要的构件。
文章编号:1671-2579(2005)06-0141-03FRP 锚杆的研究与应用综述李 明1,张起森2,何唯平1(1.深圳市海川实业股份有限公司,广东深圳 518040;2.长沙理工大学) 摘 要:该文简要介绍了国内外FRP 锚杆的发展情况和路威FRP 锚杆产品的技术特点,并且提供了一定的试验数据,从长远来看,FRP 锚杆在某些领域可以代替钢锚杆,具有广阔的应用前途。
关键词:FRP ;锚杆;树脂锚固剂;锚固力;抗拉强度收稿日期:2005-09-18作者简介:李 明,男,硕士,工程师. 国际预应力协会(FIP )曾对35个锚杆断裂实例进行调查,其中永久锚杆占69%,临时锚杆占31%,锚杆使用期在2年内及2年以上发生腐蚀断裂的各占一半。
虽然工程界对此引起了足够的重视,如采用包裹水泥砂浆、外套波纹管等办法,但仍然解决不了问题,即要保证工程50~70年的使用寿命,即使花费大量的资金进行防腐,效果也不是很理想。
而复合材料(FRP )锚杆的出现能很好地解决了这个问题,其优良的抗腐蚀性能,完全能够保证工程的使用寿命。
FRP (Fibre Reinforced Polymer )是一种新型材料,纤维品种可以是玻璃纤维、碳纤维等。
FRP 是近年来国际上研究的热点问题,FRP 锚杆可以将锚杆支护的耐腐蚀问题得到有效解决。
1 国内外FRP 锚杆的研究与应用情况国外许多公司,比如Weldgrip 、Rockbolt System A G 、Weidmann 都有自己的FRP 锚杆产品,并且已经广泛应用于工程实践,其中尤以隧道、煤矿居多,应用的国家涉及美国、英国、德国、意大利、挪威、瑞典、比利时、澳大利亚等,应用的案例如:HBL/HBCM (法国煤矿)、Cape Breton Coal (加拿大煤矿)、Coal Mine Chile (智利煤矿)、G engiols (瑞士的铁路隧道)、Chlus tunnel (瑞士的公路隧道)、Langeten -Stollen (瑞士的Wat 2eradit 排水平硐隧道)、Road A42(英国的边坡稳定)、Hoben Salzburg (美国的公路隧道)、还有日本隧道等。
混凝土构件锚固系统的耐久性能研究一、研究背景与意义混凝土构件锚固系统是建筑工程中常见的一种连接方式,其主要作用是将不同构件之间连接起来,以保证建筑的整体结构稳定。
然而,在长期使用过程中,锚固系统会受到各种外部环境因素的影响,如气候、水分、化学物质等,从而导致锚固系统的耐久性能下降,甚至失效。
因此,对混凝土构件锚固系统的耐久性能进行研究具有重要的实际意义。
二、影响混凝土构件锚固系统耐久性能的因素1. 混凝土本身的性质:混凝土的强度、密度、孔隙度等性质会影响锚固系统的承载能力和连接强度。
2. 锚固材料的性质:锚杆、锚具等材料的强度、刚度、防腐性等性质会影响锚固系统的耐久性能。
3. 环境因素:气候、水分、化学物质等环境因素会引起锚固材料的腐蚀、老化等现象,从而影响锚固系统的耐久性能。
4. 设计和施工质量:合理的设计和精湛的施工技术可以保证锚固系统的安全性和耐久性能。
三、混凝土构件锚固系统的耐久性能测试方法1. 加载试验:通过加荷试验,模拟锚固系统在使用过程中所承受的载荷,测试其承载能力和连接强度。
2. 腐蚀试验:将锚固系统置于含有腐蚀性物质的环境中,模拟锚固系统在恶劣环境下的使用情况,测试其耐腐蚀性能。
3. 压缩试验:通过压缩试验,测试锚固系统在承受压力时的变形和承载能力。
4. 拉伸试验:通过拉伸试验,测试锚固系统在承受拉力时的变形和承载能力。
四、混凝土构件锚固系统的耐久性能提高措施1. 选用优质材料:选择质量好、耐腐蚀、防腐性能好的锚杆、锚具等材料,以提高锚固系统的耐久性能。
2. 合理设计:根据实际使用情况,合理设计锚固系统的结构和规格,以提高锚固系统的安全性和耐久性能。
3. 施工质量控制:加强施工质量管理,确保锚固系统的安装质量,以提高锚固系统的耐久性能。
4. 维护保养:定期对锚固系统进行检查和维护,及时发现和处理问题,以延长锚固系统的使用寿命。
五、结论混凝土构件锚固系统的耐久性能受到多种因素的影响,包括混凝土本身的性质、锚固材料的性质、环境因素、设计和施工质量等。
煤矿应用管缝式锚杆支护项目研究总结和几点建议科技在企业发展中占有举足轻重的地位和作用,××煤矿始终坚持“科技是第一生产力”和坚持管理、培训、装备“三并重”的原则。
以经济效益为中心,以采掘工作为重点,狠抓支护改革,降低原材料消耗;把依靠科技进步稳定煤炭生产提高到议事日程上来,广大生产技术人员深入现场、负责科技的组织实施、。
锚杆支护是较科学、安全、省力、省耗的先进支护工艺之一。
它是通过锚入围岩内部的锚杆,改变围岩本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而又稳定的岩石带,利用锚杆与围岩共同作用,达到维护巷道的目的。
锚矸支护对巷道围岩具有悬吊、组合梁、挤压加固拱、围岩补强、减小跨度等综合作用,它是一种积极防御的支护方法。
××煤矿为改变以往掘进工效不高、单进低的状况,今年在全矿掘进巷道中大力使用巷道管缝式金属锚杆支护。
管缝式金属锚杆是采用高强度金属板卷压成带纵缝的管状杆体,外径34mm,用凿岩机强行压入比杆径小的钻孔(32mm)。
由于管壁弹性恢复力挤压孔壁而产生锚固力,是全长锚固式锚杆。
每米锚杆向钻孔内的压入力约25KN,产生的锚固力与压入力大致相等。
管壁越厚,金属管材的屈服应力越高;孔径越小,锚固力越大。
在砂岩中锚固力可达60~100KN。
随着时间的推移,锚固力有增大的趋势。
在煤系地层安装100天后,锚固力由可60KN增加到90KN。
对地层横向错动,有良好的适应能力;钻孔变弯曲,锚固得更牢。
为保证锚杆支护质量,我矿每个掘进工作面配有1.0m短钻杆和 1.8m长钻杆各一根,所使用锚杆材料的屈服应力大于350Mpa,管壁厚2.0mm,管长1600mm,管径34mm,开缝12mm。
锚杆支护参数的确定:按照加固拱理论,加固拱厚度与锚杆长度和间距之间的关系:b=(Ltga-a)/tga式中b–-加固拱厚度,m;L--锚杆的有效长度,m;a–锚杆在松散体中的控制角;a--锚杆的间距。
腐蚀环境下 FRP 锚杆耐久性能试验研究罗小勇;唐谢兴;匡亚川;李凯雷【摘要】通过纤维和树脂的耐久性分析和 GFRP 锚杆、CFRP 锚杆的抗碱性、抗酸性以及抗盐腐蚀性试验,得到 GFRP 锚杆和CFRP 锚杆在不同腐蚀环境下力学性能随腐蚀时间的变化规律。
研究结果表明,GFRP 锚杆在碱、酸和盐介质中腐蚀1500 n 后,强度分别下降13.76%,11.09%和4.14%,其耐盐腐蚀性能较好,但耐酸、耐碱性能相对较差,当 GFRP 锚杆应用到实际工程结构时需要考虑酸碱性环境的影响,可以通过控制应力水平低于极限拉伸强度的25%来保证耐久性的要求;酸碱盐腐蚀环境对 CFRP 锚杆的强度影响很小,强度下降都在4%以内,碳纤维具有较好的耐酸、耐碱和耐盐腐蚀的性质,与 GFRP锚杆相比 CFRP 锚杆的耐久性较好;根据腐蚀环境下 FRP 锚杆力学性能试验成果,给出力学性能随腐蚀时间的退化规律计算公式,为 FRP 锚杆在腐蚀环境下的工程应用提供依据。
%For the purpose of studying the durability of FRP anchor bolt,this paper studied on durability of the fi-ber and resin.The mechanical performance tests are conducted on FRP bolts in normal,acid,alkalis and salt conditions,from which the change law of mechanical property can be studied for bolts in different corrosion con-ditions.The test results chow that ,after 1 500 hours erosion in acid,alkalis and salt conditions,the strength of GFRP anchar falk to 1 1 .09%,4.1 4% respectively.GFRP anchor bolt mechanical property is well in salt condi-tion compared with in acid and alkalis conditions.When GFRP anchor bolt applied to the practical engineering structure,the influences of acid and alkaline environment should be considered,and the stress must not exceed 25% of ultimatetensile strength.On the other hand,CFRP anchor bolt strength changeslittle in acid,alkalis and salt conditions,and intensity drops by around4%percent.Carbon fiber erosion resistance is good in acid, alkalis and salt pared with GFRP anchor bolt,CFRP anchor bolt durability is better.According to the test results,degradation law calculation formula of CFRP anchor bolt mechanical property were deduced in this paper,which provide the theory basis for the engineering application.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】7页(P1341-1347)【关键词】FRP;锚杆;腐蚀;耐久性;力学性能【作者】罗小勇;唐谢兴;匡亚川;李凯雷【作者单位】中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075【正文语种】中文【中图分类】P315.95;TU37锚杆锚固是土木工程中的一个重要领域,在边坡、基坑和坝体等工程建设中大量应用[1]。
纤维增强塑料筋(FRP)锚杆研究综述摘要:文中论述了纤维增强塑料筋(FRP)锚杆的特点,综述国内外纤维增强塑料筋锚杆的研究、发展以及应用现状并具体介绍我国一些新的研究成果;最后,分析其在设计理论以及工程应用中存在的问题,指出需要进一步研究的方向。
关键词:岩土工程;纤维增强塑料筋(FRP)锚杆;工程应用1纤维增强塑料筋简介1.1纤维增强塑料筋的特点1)具有优良的抗腐蚀性能,耐久性好;2)抗拉强度高,等于甚至高于预应力钢筋;3)自重轻,只有预应力钢筋的15-20%;4)低松弛性,荷载损失较小;5)优良的抗疲劳特性;6)对电磁场不敏感;7)温度应力小,弹性模量小,由于热膨胀系数与混凝土接近,当环境温度发生变化时,纤维增强塑料筋能够与混凝土较好地协同工作;8)纤维增强塑料筋锚杆每米的价格稍低与同等规格的钢锚杆。
1.2纤维增强塑料筋类型在纤维增强塑料筋中,常用的纤维有玻璃(Glass)纤维、聚芳基酞胺(Aramid)纤维、碳(Carbon)纤维和玄武纤维(Basalt);常用的基体材料是不饱和聚酷树醋、环氧树脂、乙烯基酷树脂。
在这三种锚杆中,GFRP锚杆的价格最为低廉,国内生产的FRP锚杆主要以GFRP锚杆为主。
目前,国内生产的玻璃钢锚杆主要包括整体式全螺纹结构实心杆体和全螺纹结构中空自钻式杆体,岩土工程支护中采用实心杆体。
1.3锚具国内外的研究结果表明,纤维增强塑料筋锚杆最好采用粘结型锚具。
根据荷载传递机理和纤维增强塑料筋拉杆特点,在纤维增强塑料筋锚杆施工中常用的两种锚固系统为钢套粘结式和楔形粘结式,见图1。
其原理是纤维增强塑料筋拉杆通过粘结材料与钢套粘结成为一个整体,通过钢套再与紧固器相连。
钢套粘结式锚固系统常用于后张法预应力锚杆中。
单根或多根纤维增强塑料筋平行或成圆锥形用灰浆浇筑在钢套中。
钢套的内表面成锯齿形以增加粘结强度,其外表面成螺纹状以便于锁紧螺帽。
楔形粘结式锚固系统常用于先张法锚杆。
用环氧树脂将单根或多根纤维增强塑料筋浇筑在圆锥形钢套内,再用钢楔块握裹单个钢套。
锚索耐久性实验研究方法综述预应力锚索以独特的效应、简便的工艺和显著的经济效益,在岩体、坝基、边坡、地下洞室等岩土工程领域中得到广泛的应用。
锚索结构具有较强的隐蔽性和较高的预应力,并且一般用于安全等級要求较高的工程。
由于周边潮湿的岩土环境,可能存在的侵蚀性介质和杂散电流等复杂因素的作用,锚索防护体系在长期使用下会逐渐老化,损伤甚至破坏,再加上锚索自身防护系统不完善等因素,导致锚索耐久性不足的现象时有发生,由此给工程带来安全隐患。
我国水利水电工程中,锚索应用的数量极大,近年来在建的工程耗资均在亿元左右。
对国内运行10 a 以上锚固工程资料统计显示,绝大多数锚索均采用全长黏结结构,其中拉力集中全长黏结型锚索应用尤为普遍。
这些被用作永久支护的锚索的使用寿命究竟有多长,在恶劣岩土地质环境中,是否会成为工程中的“定时炸弹”,使工程毁于一旦,这些问题近年来受到越来越多的关注。
我国对岩土锚固工程的安全性与耐久性问题的研究尚在起步阶段。
目前常用的耐久性研究手段主要有:现场调研、锚固失效案例归纳概述、室内相似试验、数值分析试验和锚杆现场开挖试验等。
这些研究成果为后续的工作奠定了基础。
然而,这些研究手段均无法直接、真实地反映预应力锚索在岩土体中深埋、隐蔽的长期运行工程特征。
1锚杆(索)腐蚀状况研究与检测首先现场调研锚杆(索)腐蚀形貌特征描述,包括:颜色、分布以及是否有剥离等。
其次取样锚杆索的表面腐蚀状况(表面腐蚀率、失重率);再次取样样品表层下不同深度层的腐蚀状况(不同表层深度的面腐蚀率、腐蚀深度、有效截面积等),最后取样锚索的失效分析(金相组织分析、表面腐蚀形态分析、断口形态分析、失效力学机制分析、失效原因追踪)对腐蚀产物及周边介质水中有害物质的检测,检测锚杆索工作周边现场介质水中的有害物质;检测室内高强度腐蚀试验中锚杆索样品周边介质溶液中的离子浓度变化(主要包括CL-\S2-\SO42-的变化情况,检测方法采用产生对应离子沉淀物的方法)。