非预应力BFRP锚杆加固土质边坡设计参数确定试验研究.pdf

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1、第３４卷第７期公路交通科技Ｖｏｌ３４Ｎｏ７２０１７年７月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｉｇｈｗａｙａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＪｕｌ．２０１７ｄｏｉ：１０非３９６９／预ｊｉｓｓｎ应１００２力－０２６８２０１７０７００４ＢＦＲＰ锚杆加固土质边坡设计参数确定试验研究高先建１，谢１１２强，赵文，胡熠（１西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川成都６１００３１；２中国建筑西南勘察设计研究院有限公司，四川成都６１００５２）摘要：为研究新型材料ＢＦＲＰ筋作为锚杆的设计方法和设计参数，进行了ＢＦＲＰ筋的拉伸试验、

2、与水泥砂浆的黏结性能试验、耐腐蚀性试验、剪切试验，分析ＢＦＲＰ筋的力学特性。基于钢筋锚杆设计规范和已有的研究成果，给出了非预应力ＢＦＲＰ锚杆加固土质边坡设计参数的取值方法和建议值。通过ＢＦＲＰ锚杆与钢筋锚杆的现场支护对比试验，分析ＢＦＲＰ锚杆的加固效果，验证ＢＦＲＰ锚杆设计的合理性。研究表明，非预应力ＢＦＲＰ锚杆支护设计的抗拉安全系数不应小于１６（永久锚杆）和１４（临时锚杆）。ＢＦＲＰ筋抗拉强度标准值为极限抗拉强度的８０％，对于锚固常用的ＢＦＲＰ筋（直径≥１２ｍｍ）可取为７１０ＭＰａ。ＢＦＲＰ筋与砂浆的黏结强度标准值等于拉拔试验得到的平均值除以２１，对

3、于锚固常用的ＢＦＲＰ筋可取为２８ＭＰａ。设计的ＢＦＲＰ锚杆可以有效地加固边坡，较好地控制边坡位移，且加固效果与钢筋锚杆相当，ＢＦＲＰ锚杆设计合理，采用等强度替代钢筋的方法进行ＢＦＲＰ锚杆支护设计是可行的。关键词：道路工程；土质边坡；力学性能试验；ＢＦＲＰ锚杆设计参数；现场对比试验中图分类号：Ｕ４１７１文献标识码：Ａ文章编号：１００２－０２６８（２０１７）０７－００２０－０９ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＤｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇＤｅｓｉｇｎＰａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＮｏｎｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＢＦＲＰＡｎｃｈｏｒｆｏｒＳｕｐｐｏｒｔｉｎｇＳｏｉｌＳｌ

4、ｏｐｅ１，１１２ＧＡＯＸｉａｎｊｉａｎＸＩＥＱｉａｎｇ，ＺＨＡＯＷｅｎ，ＨＵＹｉ（１ＳｃｈｏｏｌｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｈｅｎｇｄｕＳｉｃｈｕａｎ６１００３１，Ｃｈｉｎａ；２ＣｈｉｎａＳｏｕｔｈｗｅｓｔＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ＆ＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ，Ｌｔｄ，ＣｈｅｎｇｄｕＳｉｃｈｕａｎ６１００５２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｄｅ

5、ｓｉｇｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｎｅｗｍａｔｅｒｉａｌＢＦＲＰｂａｒｕｓｅｄａｓａｎｃｈｏｒ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆＢＦＲＰｂａｒｉｓａｎａｌｙｓｅｄｂｙｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔ，ｂｏｎｄｉｎｇｔｅｓｔｗｉｔｈｃｅｍｅｎｔｍｏｒｔａｒ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｅｓｔ，ａｎｄｓｈｅａｒｉｎｇｔｅｓｔｏｆＢＦＲＰｂａｒＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｓｔｅｅｌａｎｃｈｏｒａｎｄｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓａｂｏｕｔＢＦＲＰｂａｒ，ｔｈｅｖａｌｕｅｓｅｔｔｉｎｇｍ

6、ｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅｓｕｇｇｅｓｔｅｄｄｅｓｉｇｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｎｏｎ－ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＢＦＲＰａｎｃｈｏｒｆｏｒｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｓｏｉｌｓｌｏｐｅａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄＩｎｏｒｄｅｒｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｅｆｆｅｃｔｏｆＢＦＲＰａｎｃｈｏｒａｎｄｖｅｒｉｆｙｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄＢＦＲＰａｎｃｈｏｒ，ａｆｉｅｌｄｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｔｅｓｔｏｎＢＦＲＰａｎｃｈｏｒａｎｄｏｒｄｉｎａｒｙｓｔｅｅｌｂａｒａｎｃｈｏｒｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔＴｈｅｓｔｕｄｙｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓ

7、ｔｈａｔ（１）ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｔｅｎｓｉｌｅｓａｆｅｔｙｆａｃｔｏｒｏｆｎｏｎ－ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＢＦＲＰｂａｒｆｏｒｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｓｏｉｌｓｌｏｐｅｓｈｏｕｌｄｎｏｔｂｅｌｅｓｓｔｈａｎ１６（ｐｅｒｍａｎｅｎｔ）ａｎｄ１４（ｔｅｍｐｏｒａｒｙ）；（２）ｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｓｔａｎｄａｒｄｖａｌｕｅｏｆＢＦＲＰｂａｒｉｓ８０％ｏｆｕｌｔｉｍａｔｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈ，ａｎｄｔｈｅｖａｌｕｅｏｆＢＦＲＰｂａｒ（ｄｉａｍｅｔｅｒ≥１２ｍｍ）ｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄａｓａｎｃｈｏｒｉｓ７１０ＭＰａ；（３）ｔｈｅｓｔａｎ

8、ｄａｒｄｖａｌｕｅｏｆｂｏｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈ