[發明專利]用于治理滑坡地質災害的錨固材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610077879.9
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105625423B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 程峰;胡喬帆;鄭躍鵬;郭尚其;蘇夏征;周潔軍
• 申請（專利權）人: 中國有色桂林礦產地質研究院有限公司
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司45107
• 代理人: 唐智芳

技術領域

本發明涉及一種錨固材料，具體涉及一種用于治理滑坡地質災害的錨固材料及其制備方法。

背景技術

目前我國由自然因素、人類活動原因引起的滑坡地質災害問題己相當嚴重。全國每年發生大型滑坡地質災害數千起，造成經濟損失多達數萬億元，人員傷亡數以萬計。其中影響最為嚴重的地區主要分布在我國山區省份，如廣西、云南、貴州、四川、甘肅等地。滑坡地質災害的突發性不僅造成建筑物、道路等構筑物的損害，嚴重威脅到居民的生命、財產安全，而且對生態環境也造成巨大的破壞。

傳統的滑坡地質災害治理方法通常采用卸荷、錨固、擋土墻、抗滑樁等，其原理主要是通過減小滑坡體的下滑力，或增強滑體的錨固力使其穩定性，從而控制坡體穩定，減輕其危害。在綜合防治滑坡地質災害時，錨固控制滑體的下滑力是治理技術的關鍵，對于錨固材料的要求是非常高的，如滑坡體的厚度小于5m、高度的小于8m時，處理方法一般采用消坡的方法可以滿足坡體自穩的要求。上述方法一般適用于工程量較小、施工場地條件允許的情況，處理后的滑坡消除了坡體下滑張力，在輔以植物防護措施即可確保坡體的穩定，消除滑坡帶來的危害。但是，當滑坡體的厚度大于5m、高度大于大于8m時，切坡卸荷工程量過大，已不能滿足經濟效益最優、穩定性最高的要求，這類滑坡通常要采用錨固法進行治理。

錨固材料在治理滑坡的穩定中具有至關重要的作用，錨固材料的組成和性能直接影響著工程治理的效果和成本。錨固法治理既可以避免對地表原始地貌景觀、生態環境的破壞，又能夠消除安全隱患、節省工程材料、安全環保，錨固法治理已得到了地質災害防治領域的普遍重視。Chand S(Review:carbon fibers for composites[J].Journa1of Materials Science,2000,35(6):1303-1313.)采用碳纖維的石墨微晶取向度研究其拉伸模量和拉伸強度，并將碳纖維分為標準模量通用型(如T300級)、標準模量高強型(如T700級)、高強中模型(如T800級)和高模量碳纖維，其中通用型(如T300級)碳纖維材料已經廣泛使用，另外標準模量高強型T700級或高強中模型T800級碳纖維仍處于工程化研制階段。工程應用結果表明，通用型T300級碳纖維材料的有著良好的抗拉與抗扭等力學性能，但剛度偏大，容易脆裂。不能夠滿足抗拉工程應用的需要。Tretinnikov O N等人(Surface crosslin-king of Polyethylene by clectron beam irradiation in air[J].Poly-mer，1998，39(24)：6ll5-6120.)通過碳纖維強度試驗得出了孔隙率高、體密度低以及微孔徑向和軸向上尺寸的微小差別造成了拉伸強度變化，且剛度不能直接作為工程建筑材料使用，需要進一步改良。Dobb M G等人(Comp-ressional behavior of carbon fiber[J].Carbon Techniques，1992，3:17-22.)采用鋼筋為基礎原料，將延伸率達39的奧氏體鋼制成錨桿，樹脂作為錨固劑制取錨固材料，其強度和穩定性都較好，但在樹脂凝膠結構透水性較好，很容易造成鋼筋的銹蝕，導致錨固材料的強度降低，穩定性變差，引發二次災害。Hun K(New Development in Rockboting.Colliery Guardan.1994,242:133-138.)在含鎳、鉻、鉬等高合金鋼中發現IRIP效應，可以同時獲得高的強度和塑性。但是這種鋼要求20～26％的鎳、鉻含量，價格昂貴，且工藝復雜而未能推廣應用。另外傳統的錨固材料在坡體下滑力的作用下，由于錨固力較弱容易產生應力松弛現象，穩定性較差，且錨固材料在制備與施工過程中工藝復雜，施工難度大；錨固材料在與坡面巖土體的作用的過程中會產生銹蝕、松弛現象，使治理效果并不能得到有效保證。

綜上所述，現有的滑坡地質災害的錨固材料存在成本高、質量大、強度低、粘結附著力差、耐腐蝕性差、施工難度大等不足中的一種或幾種以上，不利于推廣應用。如何開發切實可行的滑坡地質災害錨固材料己經成為未來亟待解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種成本低、輕質高強且耐腐蝕的用于治理滑坡地質災害的錨固材料及其制備方法。

本發明所述的用于治理滑坡地質災害的錨固材料，包括碳絲維復合材料和鋼筋材料，其中：

所述碳絲維復合材料由聚丙烯腈基碳纖維和瀝青基碳纖維按1：3.0～5.0的重量配比組成，其中瀝青基碳纖維由石油瀝青和煤瀝青按0.8～1.2：1的重量配比組成；