[發明專利]一種巖土體中不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設計參數優化設計方法

有效

• 申請號: 201810069427.5
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108301410B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）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）人: 三峽大學
• 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所 42103
• 代理人: 李登橋

本發明涉及一種巖土體中不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設計參數優化設計方法，根據現場試驗所得，巖體錨桿極限抗拔力達到普通水泥漿抗拔力的147%以上；土體錨桿極限抗拔力達到普通水泥漿抗拔力的179%；可知膨脹水泥漿錨固技術相比傳統錨固技術，錨桿抗拔力大幅提升。膨脹水泥砂漿錨固技術設計參數優化設計方法從土層和錨固力、鋼筋強度、M30砂漿三個方面進行計算分析，在確保錨固體極限抗拔力不變的條件下相應減小了鉆孔直徑、鋼筋截面積、鉆孔深度。在保證工程安全的前提下，優化了錨桿設計參數，該方法可大幅降低工程成本，具有廣闊工程應用前景和推廣價值。

技術領域

本發明提供一種巖土體中不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設計參數優化設計方法，屬于巖土工程邊支護固領域，適用于研究膨脹水泥漿錨固技術于傳統錨固技術相比，錨桿抗拔力變化。

背景技術

膨脹劑加在水泥中，當水泥凝結時，隨之體積膨脹，起補償收縮和張拉鋼筋產生預應力以及充分填充水泥間隙的作用，為改善工程中混凝土的一些相關性能。其可廣泛應用于與防水有關的地下、水工、海工、地鐵、隧道等鋼筋混凝土結構工程，在使用過程中提高對鋼筋的握裹力，以及混凝土的密實性、抗滲性、耐磨性等。而如今膨脹水泥漿在支護工程中逐漸開始應用，可以將膨脹水泥漿用作錨桿錨固體，利用其側向膨脹性能提高錨桿抗拔力，同時還可以滿足工程實際中的需要及節約原材料，該應用在巖體錨固技術方面有著顯著的經濟效益；但是在目前工程應用中，膨脹水泥漿錨固體極限抗拔力計算是工程設計、施工人員需要重點考慮的問題，也是膨脹水泥漿在工程中應用所遇到的障礙，尚無一種有效的計算方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種巖土體中不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設計參數優化設計方法，可以優化巖土體中不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設計參數。

為了解決上述技術問題，本發明提出以下技術方案：一種巖土體中不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設計參數優化設計方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟1：根據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：根據工程需求配制不同膨脹劑含量水泥漿待用；

步驟4：取一根鋼筋居中放入邊坡孔洞內，先向孔洞中灌注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λ；

步驟7：結合工程設計要求，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計，提出一種不同膨脹劑含量下錨桿極限抗拔力設計參數優化設計方法，并給出相應的極限抗拔力的設計公式；

步驟8：根據從土層和錨固力、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；