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充气锚杆的试验研究

作　者: 尹泉
导　师: 彭振斌；彭文祥
学　校: 中南大学
专　业: 地质工程
关键词: 充气锚杆抗拔试验圆孔扩张理论锚固机理
分类号: TD353.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

充气锚杆是一种全新结构的锚杆,它是针对软土地区岩土工程支护难题而提出一种新型锚杆。充气锚杆就是在钢管端部外套一段外表粗糙的橡胶膜,上下两端用钢环将橡胶膜紧固在钢管上,在包裹橡胶膜段的钢管部分钻适量充气小孔,利用钢管对橡胶膜充气,使锚杆端部橡胶膜膨胀,挤压周围土体形成一个扩大头,利用橡胶膜与土体之间摩擦力和扩大头端头阻力提供锚杆的抗拔力。充气锚杆具有施工简便,快捷,易操作；用材简单,并可回收利用；锚杆施工完毕可立即提供全部锚固,大大节约了施工工期；无废液、废气、无噪音、施工环保；可在水下施工,为海洋、港口水下作业机器提供抗浮锚固力等一般注浆锚杆没有的优点。目前充气锚杆的研究在国外还处于起步阶段,而在国内还没有相关研究报道,因此本文主要从充气锚杆的各类基本实验出发,对充气锚杆的极限抗拔力及变形进行了详细的分析,并对充气锚杆的锚固机理及承载力公式进行了一些探索性的分析,主要研究工作及结论如下：(1)分析充气锚杆的结构,对充气锚杆的材料选材进行了深入的研究,得到了制作充气锚杆的最佳材料。并根据充气锚杆抗拔试验对充气锚杆的性能要求,制作了用于室内及现场抗拔实验用的充气锚杆。(2)设计制作了整套充气锚杆室内及现场抗拔试验装置,对充气锚杆进行了大量的抗拉试验,得到了许多宝贵的实验数据,并分析了影响充气锚杆极限抗拔力的影响因素。(3)设计了一套可以控制充气锚杆膨胀体积的试验装置,分别对充气锚杆膨胀体在砂土及软土中的变形进行了反复的测定,得到了充气锚杆充气压力与膨胀体体积的关系数据。(4)把充气锚杆的膨胀体近似的看成是圆柱体,运用圆孔扩张理论分析膨胀体在土体中变形情况,分析了充气锚杆的锚固机理,并给出了充气锚杆抗拔力的经验公式。

充气锚杆的试验研究

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