充气膨胀控制锚杆的研制与试验

现有充气锚杆构造存在着承载力小、气囊易爆破、无法在工程中应用等缺点。通过对充气锚杆的气囊增加保护用的端挡板、侧护板等措施,分别发明了带端挡板的充气锚杆和带侧护板的充气锚杆;又在锚杆的构造中增设挤土钢板,改变了锚杆的传力途径,研制出管片式充气膨胀控制锚杆,具有承载力大、性能稳定、可完全回收等特点,整体构造更加简单实用。对这3种锚杆分别进行了室内外黏土层的足尺试验,管片式充气锚杆的最大充气压力可以达到0.6 MPa,是现有充气锚杆的5倍,锚固段每米极限承载能力最大达到40 kN,是现有充气锚杆的60倍;同时推导验证了管片式充气膨胀控制锚杆的承载力计算公式,使得该类锚杆的工程应用成为可能。     

充气锚杆极限承载力计算方法

为研究充气锚杆极限承载力计算方法,在模型试验基础上,探讨充气锚杆抗拔过程中的受力特征与破坏形式,分析锚杆荷载-位移曲线变化特征。基于圆孔扩张理论,通过简化力学模型,推导充气锚杆侧阻力与端阻力计算公式,将理论公式计算值与试验成果进行比较。研究结果表明：(1) 采用球孔扩张理论可以较好地描述膨胀体端部对土体产生的弹性、塑性变形力学机制,估算端阻力值。充气膨胀压力对土体的挤压膨胀作用大大增加了锚杆的侧阻力。(2) 极限承载力理论公式计算值与抗拔试验值基本吻合,验证了极限承载理论计算公式的正确性。(3) 通过与螺旋锚杆相比,充气锚杆的承载力约为单锚片螺旋锚杆的4.3倍,约为双锚片螺旋锚杆的1.9倍,充气锚杆的承载能力优势明显。     

充气锚杆在砂土中的模型试验研究

为探讨充气锚杆的承载特性,通过建立室内试验模型,改变锚杆充气压力大小、埋设深度、土体密度、橡胶膜长度、厚度等条件,进行了一系列的抗拔试验,得到相应的荷载-位移曲线。研究结果表明：在影响充气锚杆抗拔承载力的诸多因素中,充气压力及土体密实度与承载力成一定倍数增长关系,是最显著的影响因素;其次是橡胶膜长度,成显著线性增长关系;充气锚杆的极限位移主要来自橡胶膜的弹塑性变形,反映了充气锚杆在抗拔过程中橡胶膜的力学行为;通过与常用锚杆的对比分析,得出充气锚杆的极限抗拔承载能力约是单锚片螺旋锚的4.3倍,是双锚片螺旋锚的1.9倍,其极限侧阻力约为一般注浆扩大头锚杆的2～4倍     

ZJ-150型液体膨胀式土层锚杆高压止浆器的研制

ＺＪ－１５０型液体膨胀式土层锚杆高压止浆器是为解决土层锚杆工程施工中高压注浆的密封问题而设计的高效止浆器,止浆能力高达７．０ＭＰａ。论证设计方案、设计计算结果,进行结构分析,确定总体结构;阐述实验过程以及实验结果,得出最后结论。     

扩体型锚杆的研制及其抗拔试验研究

在研制锚杆机械扩孔器的基础上,进行了扩体型锚杆的工艺试验和抗拔试验研究。试验结果表明,所研制的锚杆机械扩孔器对地层具有良好的适应性;扩体型锚杆较普通锚杆的承载力平均提高20 %～30 %,最大为66 %;扩体型锚杆的轴向应变陡降现象明显,具有显著的端承效应。     

水力膨胀式锚杆在地下工程中的应用

水力膨胀式锚杆是一种用无缝钢管加工成的双层异型管状锚杆，用高压水使其膨胀并紧紧地镶嵌在锚孔的围岩中，为全锚固方式，具有辅固力大，安装施工速度快，能立即承载的特点，可用于矿山巷道、大断面隧道、峒室等工程的支护，还可用于围岩强度较差的工程支护。     

李家窑膨胀岩膨胀性能的试验研究

对山西万家寨引黄工程南干线某地的膨胀岩进行了室内物理化学性质测试、常规的膨胀率与膨胀力及非常规的三向膨胀与大比例尺膨胀试验,分析结果后得出了相应的结论     

弱膨胀土的膨胀特性试验研究

目前测量土体膨胀力的主要方法有膨胀反压法、加压膨胀法、平衡加压法和恒体积法。基于测量膨胀力的恒体积法,利用TST-55型渗透仪、高精度压力传感器和数采系统改进了测量土体膨胀力的装置,并研究了膨胀土的膨胀特性。试验结果表明,土样初始含水率和干密度对土体的极限膨胀力都有显著的影响,并建立了极限膨胀力与两者之间的关系式;较低初始含水率时,不同干密度的土样在膨胀力达到峰值之后,都有不同幅度的降低,随着干密度的增大而降低的越多,并且发现极限膨胀力降低值与干密度之间在双对数坐标轴上存在线性关系;而在较高初始含水率时,不同干密度的土样在膨胀力达到峰值之后,会保持平稳趋势。极限膨胀力的对数与初始含水率之间具有很好的线性关系,土样吸水量的对数与初始含水率以及干密度均有着很好的线性关系。     

膨胀土的矿物组成与膨胀特性关系的试验研究

介绍了用χ射线衍射法、热分析和次甲基兰－氯化亚锡定量蒙脱石等方法，对采自我国十省的膨胀土进行了矿物组成特性方面的试验研究。并讨论了它们与膨胀土的膨胀势等的关系     

膨胀岩侧限膨胀试验新方法

膨胀性岩土由于含有较多的亲水性粘土矿物,在一定条件下会吸水并产生显著的体积膨胀,对工程建筑具有很大的危害性。长期以来,对这种吸水膨胀性的测试和描述,主要是以1970年HuderAmberg单轴膨胀试验方法及其结果为基础的,所得到的膨胀规律为轴向膨胀应变与轴向应力的对数呈纷性关系。根据这一规律,H. H. Einstein(1972)和W. Wittke(1976)又通过假设径向应力与轴向应力符合金尼克条件,推出了体积膨胀应变与体积应力的半对数线性关系。     

采用锚杆技术治理膨胀土陡边坡的经验

通过锚杆技术对益阳市嘉昊贸易有限公司办公楼东面陡边坡治理的实例,介绍了采用锚杆技术治理膨胀土陡边坡的设计与施工方法。     

高强钢绞树脂锚杆的研制与应用前景

高强钢绞树脂锚杆是一种特制组合钢绞杆体与钻结剂组成的高强锚杆,杆体在扩散离心力作用下,致使粘结剂与杆体,粘结剂与岩孔壁紧紧镶嵌为一体,达到锚固力大,安装施工速度快,能立即承载的高强支护手段,它可用于矿山地压与隧道工程,工程建筑,边坡工程的支护。     

小口径可膨胀波纹管水力膨胀过程的 数值模拟与试验研究

为了确保可膨胀波纹管在φ120 mm地质钻井中实现封隔漏失地层的功能,在合理设计8字形波纹管截面形状的基础上,采用有限元理论模拟了不同壁厚和材料的波纹管水力膨胀成形过程,并进行了室内水力膨胀试验。结果表明：波纹管壁厚越薄,膨胀效果越好,但壁厚必须满足抗外挤强度和抗内压强度条件;适用于φ120 mm井眼的8字形波纹管,其材质应符合如下条件。屈强比≤0.6;延伸率≥25%;抗拉强度σb≥410 MPa;试制的波纹管膨胀后最小外径能够满足后续机械膨胀要求,最大膨胀压力为13.6 MPa,符合钻探现场使用条件。研究结果为波纹管野外试验提供了技术支撑。     

膨胀珍珠岩新型墙体板材的研制

膨胀珍珠岩新型墙体板材的研制袁楚雄刘汉理张凌燕（武汉工业大学，武汉４３００７０）关键词膨胀珍珠岩墙体材料试验工艺珍珠岩是一种火山喷发的酸性熔岩经急速冷却而成的玻璃质岩石，主要成分为ＳｉＯ２（约占７０％）和Ａｌ２Ｏ３（约占１２％）。其突出物理性能为膨胀...     

锚杆框架梁加固膨胀土边坡的数值模拟及优化

锚杆框架梁是加固膨胀土路堑边坡的一种方式,能够有效地抑止膨胀土边坡裂隙的扩展和发展,阻止边坡体的变形。为了研究锚杆框架梁的加固效果及其坡率对膨胀土路堑边坡的影响,采用了快速拉格朗日差分分析三维软件FLAC3D模拟锚杆框架梁加固膨胀土路堑边坡。数值分析及结果表明,坡率与膨胀土路堑边坡变形密切,锚杆框架梁参数中锚杆布设角度和间距对膨胀土边坡变形影响较大,同时对锚杆框架梁的主要参数提出相关的建议,为工程和设计优化提供了参考。     

重塑膨胀土的三向膨胀力试验研究

用三向胀缩仪对南阳陶岔重塑膨胀土做了12个三向膨胀力试验,9个湿胀干缩试验和9个控制变形的膨胀力试验。试验结果表明,三向膨胀力不等,水平膨胀力小于竖向膨胀力;湿胀干缩使重塑膨胀土的膨胀力降低,第一次干湿循环后膨胀力减小最多;微小的位移可以使膨胀力大大降低,膨胀力与位移呈对数关系;给出了膨胀力与初始含水率和干密度的关系式。     

泰山JMZ-150型锚杆钻机的研制

泰山ＪＭＺ－１５０型钻机是一种新型的、液－机结合的锚杆钻机。介绍了钻机的设计要求、结构、参数、特点及实际施工情况。     

锚杆框架梁防护在膨胀土边坡中的应用研究

在湖北某高速公路,采用锚杆框架梁进行了路堑边坡防护。该防护技术采用梁-土-土钉共同作用的设计思想和Winkler地基梁、半无限弹性体的设计理论,并进行了数值模拟分析和现场施工,实践检验该防护方法效果较好。     

土层扩大头锚杆扩孔钻具的研制

本文通过分析土层扩大头锚杆施工方法,设计适合机械扩孔施工钻具,解决土层扩大头锚杆施工难题,降低成本,提高工效。     

重塑膨胀土三向膨胀变形试验研究

以广西宁明灰白重塑膨胀土为研究对象,运用自制膨胀土三向胀缩测试仪开展了不同初始含水率和三向压力的膨胀试验,研究了初始含水率和三向压力对胀限、三向膨胀率的影响规律。试验表明,三向等压时,竖向的膨胀率始终大于水平向膨胀率,比值为1.21～1.27,该比值与初始含水率、三向压力无关;三向膨胀时程均可以分为快速膨胀、缓慢膨胀和趋于稳定3个阶段;胀限与三向压力的对数线性相关,与初始含水率无关;相等初始含水率和干密度条件下,三向膨胀率均与三向压力的对数线性相关。