[發(fā)明專利]一種巖土體中不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設(shè)計參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810069427.5
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108301410B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉杰;張羅送;童元申;申繼輝;蘭俊;王連;高進;孫濤;黎照;高素芳;付玲莉;付曉茜;鄭芊;李昌海;付鑫;謝元元
• 申請（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號: E02D5/68
• 分類號: E02D5/68;E02D17/20;E02D33/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 李登橋

1.一種巖土體中不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設(shè)計參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)實際工程需要選取實驗材料，同時選取合適的錨固邊坡；

步驟2：在邊坡或土層上以與坡面或土層表面成某一角度鉆孔；

步驟3：根據(jù)工程需求配制不同膨脹劑含量水泥漿待用；

步驟4：取多根鋼筋分別居中放入多個不同的邊坡孔洞內(nèi)，先分別向不同孔洞中分別灌注n高度不同含量膨脹水泥漿，再灌注m高度的素水泥漿進行封口；

步驟5：待水泥完全凝固，即錨固完成后對錨桿上部使用千斤頂逐步施加不同等級拉力直至松動，同時記錄不同錨固體的最大抗拔力T_u；

步驟6：對比不同含量膨脹水泥漿錨固體最大抗拔力，計算出不同膨脹劑含量時抗拔力相對于未添加膨脹劑的水泥漿抗拔力增大系數(shù)λ；

步驟7：結(jié)合工程設(shè)計要求，從土層和錨固力、鋼筋強度、M30砂漿三個方面決定的各層錨桿的極限抗拔力進行綜合設(shè)計，提出一種不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設(shè)計參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，并給出相應(yīng)的極限抗拔力的設(shè)計公式；

步驟8：根據(jù)從土層和錨固力、鋼筋強度、M30砂漿三個方面決定的各層錨桿的極限抗拔力公式進行計算分析，得到在添加不同含量膨脹劑條件下而達到相同最大抗拔力T_u時新的鉆孔直徑、鋼筋截面積、鉆孔深度；

步驟9：針對土層和錨固力方面，對于不同含量膨脹劑水泥漿，通過由土層和錨固力決定的極限抗拔力公式T_u＝λ₁ξ₁πDl_af_rb，求得在達到相同最大抗拔力T_u對應(yīng)的鉆孔直徑D'，在保證其他條件不變的情況下根據(jù)求得直徑D'在邊坡或土層鉆孔并配制不添加膨脹劑水泥漿，使用步驟5中方法測得最大抗拔力T_u'并與原最大抗拔力T_u進行對比以提出針對土層和錨固力方面的巖土體中不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設(shè)計參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法；

針對鋼筋強度方面，對于不同含量膨脹劑水泥漿，通過由鋼筋強度決定的極限抗拔力公式T_u＝λ₂A_sξ₂f_y/γ₀，求得在達到相同最大抗拔力T_u對應(yīng)的鋼筋截面積A_s'，在保證其他條件不變的情況下根據(jù)求得鋼筋截面積A_s'在邊坡或土層鉆孔并配制不添加膨脹劑水泥漿，使用步驟5中方法測得最大抗拔力T_u'并與原最大抗拔力T_u進行對比以提出針對鋼筋強度方面的巖土體中不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設(shè)計參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法；

針對M30砂漿方面，對于不同含量膨脹劑水泥漿，通過由M30砂漿決定的極限抗拔力公式N_a＝λ₃ξ₃nπdl_af_b/γ₀，求得在達到相同最大抗拔力T_u對應(yīng)的孔洞深度l_a'，即錨固長度，在保證其他條件不變的情況下根據(jù)求得孔洞深度l_a'在邊坡或土層鉆孔并配置不添加膨脹劑水泥漿，使用步驟5中方法測得最大抗拔力T_u'并與原最大抗拔力T_u進行對比以提出針對M30砂漿方面的巖土體中不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設(shè)計參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖土體中不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設(shè)計參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于：所述步驟1中根據(jù)實際工程中邊坡支護需要選取水泥、膨脹劑、鋼筋實驗材料，同時選取合適的錨固邊坡。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖土體中不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設(shè)計參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于：所述步驟2中在錨固邊坡上鉆孔，直徑為d，深度為h，與坡面成45°-90°角。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖土體中不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設(shè)計參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于：所述步驟3中按照工程需求配制膨脹劑含量分別為10％，15％，20％，25％，30％和35％的膨脹水泥漿。