[发明专利]一种基于CT扫描测定膨胀水泥浆锚固体及周围土层密实度的试验方法

说明书

本发明涉及用于CT扫描技术进行大掺量膨胀剂锚杆锚固研究的方法，包括以下步骤：准备大直径PVC管和直径分别为75mm、90mm、110mm的小直径PVC管；制作CT扫描定位木片，并将其粘接在大直径PVC管底部木板上，将小直径PVC管竖向放在大直径PVC管中并穿过定位木片；装有土样的PVC管在千斤顶施加的某一荷载下静置4～7天；取出小直径PVC管，将纤维锚杆放入预留孔中，保证纤维锚杆圆心与预留孔圆心重合，静置2～3天后，再对PVC管进行CT扫描，得到锚固体膨胀后土样和锚固体各圈层CT值；此方法可以精确测定土体和膨胀水泥浆锚固体的密实度，分析大掺量膨胀水泥浆锚固体对土体密实度影响的变化规律，为大掺量膨胀水泥浆锚固体运用于工程中提供支持，操作简单高效。

技术领域

本发明涉及一种基于CT扫描测定膨胀水泥浆锚固体及周围土层密实度的试验方法，特别是涉及锚固体中添加大含量膨胀剂，属于岩土体边坡防护。

背景技术

随着科学研究的深入，锚固体材料越来越多，但对于大膨胀率的水泥浆，现阶段研究的极少，特别是在锚固体中添加大含量膨胀剂，例如膨胀剂含量为5％，10％，15％等，利用锚固体中膨胀剂的膨胀力来提高锚固体与锚杆之间摩阻力，从而提高锚杆的抗拔力，并加以利用的工程更是无此先例。

运用CT扫描技术，从微观角度上研究大掺量膨胀水泥浆锚固体对周围土层挤压程度影响，也是在此无研究，土层在受到膨胀锚固体挤压后，密实度变大，锚固体与土体之间摩阻力会增大，从而提高锚杆的抗拔力。本发明专利是提出一种基于CT扫描测定膨胀水泥浆锚固体及周围土层密实度的方法，操作简便，为实际工程中膨胀水泥浆锚固体应用提供重要依据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于CT扫描测定膨胀水泥浆锚固体及周围土层密实度的试验方法，为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于CT扫描测定膨胀水泥浆锚固体及周围土层密实度的试验方法，其特征在于，它包括以下Step：

Step1：准备直径在160mm～350mm的大直径PVC管和直径分别为75mm、90mm、110mm的小直径PVC管；大直径PVC管和小直径PVC管的长度都控制在30～50cm；所述大直径PVC管外圈包裹3～5层碳纤维布，并在其底部粘接圆形或方形木板；

Step2：制作CT扫描定位圈层木片，并将其粘接在大直径PVC管的底部木板上，准备三个直径在1cm～2cm，长度的8cm～15cm的塑料管并将其灌满水泥浆，最后按照大直径PVC管长度等距离的将其粘贴在上面；

Step3：将小直径PVC管竖直放置于大直径PVC管内部，并穿过定位圈层木片，使大直径PVC管和小直径PVC管圆心与定位圈层木片的外层点重合，并在大直径PVC管内部中心处贴上压力传感器，然后将土倒入两根PVC管的间隔内，土样填充完后将其放置反力架装置上并借助压土装置用千斤顶将土样压实；

Step4：将装有土样的大直径PVC管和小直径PVC管在千斤顶施加的某一荷载下静置4～7天后，将其放在CT扫描仪上并选取大直径PVC管中间的塑料管为中心横截面，对其进行CT扫描，对所述横截面进行区域划分：从所述横截面的中心点出发，划分出n个等半径差的样环，得到灌浆前土样各圈层CT值，CT值越大表明土样密实度越好；

Step5：取出小直径PVC管，将纤维锚杆放入预留孔中，保证纤维锚杆圆心与预留孔圆心重合，将搅拌均匀的大掺量膨胀水泥浆，膨胀剂含量在10％～30％，浇注在预留孔中并用素水泥浆对其封口，待其初凝后对PVC管进行CT扫描，得到锚固体膨胀前土样和锚固体各圈层CT值；

Step6：静置2～3天后，再对PVC管进行CT扫描，得到锚固体膨胀后土样和锚固体各圈层CT值；