玄武岩筋材锚杆(索)锚具研制及工程应用研究.docx

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1、玄武岩筋材锚杆（索）锚具研制及工程应用研究BFRP筋材是由多股玄武岩纤维与树脂基体材料结合,经挤压、拉拔成型,最后形成的一种新型复合材料。玄武岩纤维筋材应用于锚固支护的研究目前还较少。本文主要研究BFRP筋材锚杆(索)用于基坑边坡的岩土锚固,但由于BFRP材料的特性,即不能直接与普通钢制锚具连接,所以需要设计特定的专用锚具。论文通过锚具与植筋胶的粘结强度有影响的因素进行试验,获得锚具设计的基本资料。通过锚具工艺试验,研究了锚具内糙化、除锈、增加锥形口等工艺下锚具的力学性能,并由此得到锚具的关键设计参数。通过成品粘结剂和自配粘结剂性能试验,获得了各种粘结剂的适用

2、性。本论文为BFRP筋材锚杆(索)设计了相应尺寸的锚具及其拉拔装置,并且对锚具的进行了力学强度试验,得到了满足BFRP锚杆(索)的拉拔和锁定的设计要求锚具。论文对新设计BFRP筋材锚杆(索)锚具进行了现场拉拔试验,得到了其极限抗拉拔力,证明设计的锚具性能满足实际工程应用。本论文对BFRP筋材锚杆(索)应用于基坑边坡工程的进行了支护设计,施工和监测,并验证了BFRP筋材锚杆(索)可以代替钢绞线锚索。通过现场拉拔试验得到单根Φ14mmBFRP筋材锚杆极限抗拔力为143.00kN,5束Φ14mmBFRP筋材锚索极限抗拔力为574.6kN,6束Φ14mmBFRP筋材锚

3、索极限抗拔力为649.2kN。通过BFRP筋材锚杆土质边坡支护工程实际应用,采用直径为Φ14mm的BFRP筋材支护土质边坡,其效果与采用Φ25mm的钢筋锚杆支护边坡相当。通过BFRP筋材锚索基坑边坡支护工程实际应用,玄武岩筋材锚索可以代替传统钢绞线进行基坑支护。即采用6束Φ14mm的玄武岩筋材锚索替代4束Φ15.2mm的钢绞线锚索是可行的。BFRP筋材抗拉强度高,耐酸碱,与混凝土的粘结性能良好,是一种新型岩土工程加固材料,建议在岩土工程中推广应用,进一步验证其长期力学性能。