[發明專利]一種快速確定最適膨脹劑含量添加的方法及其應用

有效

• 申請號: 201710043520.4
• 申請日: 2017-01-21
• 公開（公告）號: CN106638594B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 劉杰;王連;楊炫璇;雷嵐;王飛;高進;高春雨;張羅送;蘭俊;彭麟顯
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74;E02D33/00;E02D17/20
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

本發明提供一種快速確定最適膨脹劑含量添加的方法及其應用，目的在于解決以下兩方面問題：1、可解決在錨桿支護中由于膨脹性水泥漿體配合比選擇不當或有誤而引起巖體被撐裂，從而使得錨桿松散加固失效及達不到錨桿預期的抗拔力效果。2、可解決在野外施工現場做灌注膨脹水泥漿打錨桿支護時，現場無法獲取或準確獲取巖石的抗拉強度從而無法計算膨脹水泥漿中膨脹劑的含量導致錨桿錨固力達不到預期效果的問題，該發明可在現場快速確定膨脹水泥漿中的最適膨脹劑含量，從而避免了室內實驗獲取巖石抗拉強度的繁瑣流程，提高了工期及膨脹劑含量添加的準確性。

技術領域

本發明涉及一種快速確定最適膨脹劑含量添加的方法及其應用，適應于各種錨桿支護及確定與巖體，土體等土木工程中膨脹劑含量添加的工程應用范圍。

背景技術

目前，伴隨我國經濟的快速發展，基礎建設突飛猛進，出現了各種類型的挖、填方邊坡，為了確保邊坡安全穩定，通常采用錨桿支護技術來對邊坡進行處理，使之達到要求的安全穩定。在現階段對于錨桿支護工程中，利用膨脹水泥漿作為錨桿錨固體，利用其側向膨脹性能應用于實際工程中來提高錨桿抗拔力是錨桿支護工程重點考慮的問題，同時還可以滿足工程實際中的需要及節約原材料，為實際工程應用方面帶來顯著的經濟效益；但不同膨脹劑含量的水泥漿對圍巖體產生的壓應力不同，不同圍巖體的抗拉強度也不盡相同，所以存在實際工程中因膨脹劑過量而使得圍巖體被撐裂或膨脹劑含量過低而使得錨桿抗拔力降低的情況，因此，如何快速準確得出錨桿支護工程最適膨脹劑含量的水泥漿從而提高錨桿抗拔力及節約材料成本是膨脹水泥漿廣泛應用錨桿支護工程中的關鍵問題，針對該問題，目前卻沒有相應的方法解決。

發明內容

本發明專利所要解決的技術問題是提供一種快速確定最適膨脹劑含量添加的方法及其應用，可解決：1、可解決在錨桿支護中由于膨脹性水泥漿體配合比選擇不當或有誤而引起巖體被撐裂，從而使得錨桿松散加固失效。2、可解決在野外施工現場做灌注膨脹水泥漿打錨桿支護時，現場無法獲取或準確獲取巖石的抗拉強度從而無法計算膨脹水泥漿中膨脹劑的含量導致錨桿錨固力達不到預期效果的問題，該發明可在現場快速確定膨脹水泥漿中的最適膨脹劑含量，從而避免了室內實驗獲取巖石抗拉強度的繁瑣流程，提高了工期及膨脹劑含量添加的準確性。

為了解決上述技術問題，本發明提出以下技術方案：一種快速確定最適膨脹劑含量添加的方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：在圍巖上相距一定距離任意鉆取n個直徑m和深度a相同的孔洞，進行孔洞編號，且保證孔洞完整無裂隙，并使用聲波測試儀測試各孔洞，根據波速對孔洞內部巖石進行分類；

步驟2：根據孔洞內部巖石分類初步確定膨脹水泥漿體中膨脹劑的添加范圍，再根據錨固長度L(L＜a）計算出膨脹水泥漿中各成分的質量，以x%（x可取任意正數，根據工程需要精度取值）的增量逐級遞增制成的不同含量的膨脹性水泥漿體；選擇長度為b（b＞a）的錨桿，在距離錨桿一頂端c處向另一端方向開始布置應變片，兩應變片間距為z；

步驟3：將錨桿放入孔洞，用普通水泥漿灌注d深（d＜c），待普通水泥漿初凝后，將不同含量的膨脹性水泥漿體分別注入有編號的孔洞，記錄不同編號孔洞所對應膨脹劑含量，并用剛性圓盤支撐架進行拖口封面；

步驟4：灌漿完畢后一段時間，接通壓力采集系統采集膨脹壓應力，對應記錄不同編號孔洞的膨脹壓應力數據，同時使用內窺鏡伸入孔洞觀察孔內壁是否出現裂紋，并記錄下不同編號孔洞的脹裂情況；

步驟5：根據步驟4測得數據繪制不同編號孔洞中應力-時間曲線圖，聯合內窺鏡觀察裂紋情況，初步確定最適膨脹劑水泥漿配合比的近似范圍；

步驟6：在步驟5確定的近似范圍內，使用二分法分多組后重復步驟1、2、3、4、5，得出最適膨脹劑水泥漿配合比，其中，每一次重復步驟中的x取值均要小于上回步驟中x的取值，且鉆孔數和試驗重復次數由工程精度要求確定。