[发明专利]一种纤维筋抗浮锚杆长期抗拔承载力室内测试方法

说明书

本发明属于地基基础工程试验技术领域，涉及一种纤维筋抗浮锚杆长期抗拔承载力室内测试方法，通过测试纤维筋抗浮锚杆在长期恒定荷载下杆身应力变化和上拔量用于分析纤维筋抗浮锚杆在长期荷载作用下的蠕变效应和应力松弛现象，得到纤维筋抗浮锚杆的长期抗拔承载力，即采用杠杆加载系统对在岩土层中的纤维筋抗浮锚杆施加长期恒定荷载，在纤维筋抗浮锚杆中植入低温敏微型光纤光栅传感器串测试锚杆轴向应力变化，安装自动位移采集计测量锚杆杆体上拔量，其方法简单，施工安装便捷，安全可靠，装置完备不易损坏，测试精度高，操作灵活，成本低。

技术领域：

本发明属于地基基础工程试验技术领域，涉及一种对岩体中纤维筋抗浮锚杆在长期恒定的荷载作用下的抗拔承载力及应力松弛特性的研究及其加载方法，特别是一种纤维筋抗浮锚杆长期抗拔承载力室内测试方法。

背景技术：

抗浮锚杆作为永久性构件，要求锚杆的服役寿命为几十年甚至上百年，现有技术中抗浮锚杆的设计侧重于锚杆的短期拉拔力和位移，很少关心抗浮锚杆的长效性能(长期抗拔承载力和长期变形)。目前，关于永久性锚杆的设计，往往是采用增大安全系数的方法，存在很大的盲目性，锚杆在长期恒荷载作用下会产生蠕变和松弛，导致锚固力损失。另外，在实际工程中的抗浮锚杆，都倾向于基本试验，长期荷载下的拉拔试验极为少见，而工程技术人员关心的是抗浮锚杆的长期抗拔承载力。由于钢材易腐蚀，抗浮锚杆又长期干湿交替的环境，特别是有杂散电流的环境中钢筋抗浮锚杆的耐久性受到质疑。纤维筋抗浮锚杆是一种由树脂和纤维材料复合而成的新型加固材料，与钢筋锚杆相比，它具有较好的力学性能、耐腐蚀性能、抗电磁干扰性能以及优良的抗疲劳特性。中国专利201720304289.5公开了一种锚杆受力特性研究用拉拔试验装置，包括锚杆制备系统和加载系统；锚杆制备系统包括系统框架、垫板、一个第一壳体和多个第二壳体，加载系统包括轴向力加载装置和法向力加载装置，本装置首次实现集锚杆制作与受力试验为一体，可以先制作锚杆再对锚杆进行施加轴向拉力，分析锚杆的受力情况，在锚杆拉拔试验的过程中，可以实现对锚杆砂浆体施加可控法向应力作用，近似模拟锚杆实际轴向受力情况，使得相关的锚杆轴向受力特性研究结果显得更加合理、适用，更好地服务于锚杆的设计及施工，但是该装置仅能模拟锚杆轴向和法向受力情况，不能测量锚杆的长期抗拔承载力并对其分析；201710052406.8公开了测试在不同工况下的锚杆应力计的试验装置及方法，本试验装置包括试验平台，试验平台上表面开设有两个相互垂直的支座轨道，每个支座轨道中均设置有滚动支座，滚动支座的上部中心设置有转动轴，转动轴的顶部设置有夹持装置，两个滚动支座之间夹持有锚杆，锚杆中间安装有锚杆应力计、两个应变计和两个千斤顶，锚杆应力计和应变计通过数据线与数据采集器连接；本方法包括如下步骤：(1)安装试验装置；(2)安装锚杆；(3)固定滚动支座；(4)安装数据采集器；(5)对锚杆进行试验；(6)数据处理，本发明的原理比较简单，且模拟锚杆受力的状态真实，但在实际试验中其测量数据精确度不高，而且成本高；201420358169.X公开了一种用于测试锚杆综合力学性能的试验台，该试验台包括设置在所述安装测试台上的推进与搅拌测试机构、安装预紧测试机构及设置在工作测试台上的弯曲载荷测试机构、轴向载荷测试机构、剪切载荷测试机构和冲击载荷测试机构；通过该试验台可实现在实验室内模拟锚杆安装与工作过程，并对锚杆施加扭转、拉伸、弯曲、剪切与冲击等单项或多项组合外力；采用相互独立的加载系统对锚杆施加相应载荷，可分别进行锚杆安装与工作过程中各种载荷的独立试验，也可以进行安装受力与围岩变形引起的拉伸、剪切与冲击等几种任意工作受力的组合加载试验，从而有效测试锚杆在各种不同外力组合作用下的综合力学性能，但是该试验台主要用于矿山支护，而且结构复杂，操作不便。由此，寻求一种合理、快速、有效的纤维筋抗浮锚杆的长期抗拔承载力测试装置，对于确定抗浮锚杆的长期变形特征和应力松弛特性具有十分重要的理论意义和工程应用价值。

发明内容：