BFRP筋錨桿土質(zhì)邊坡支護(hù)應(yīng)用研究*

趙 文 王 浩 陳 云 胡 熠

ZHAO Wen① WANG Hao① CHEN Yun② HU Yi②

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BFRP筋錨桿土質(zhì)邊坡支護(hù)應(yīng)用研究*

趙 文①王 浩①陳 云②胡 熠②

論文通過拉伸試驗(yàn)、抗剪試驗(yàn)、耐腐蝕試驗(yàn)、與水泥基黏結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)，研究了BFRP筋力學(xué)性能，表明BFRP筋抗拉強(qiáng)度大于890MPa，耐酸堿強(qiáng)度保留率大于92%，抗剪強(qiáng)度略小于普通鋼筋，與水泥基類黏結(jié)強(qiáng)度大于4.5MPa。參照《巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程》(CECS 22：2005)，結(jié)合BFRP力學(xué)性能參數(shù)，對(duì)BFRP錨桿支護(hù)土質(zhì)邊坡進(jìn)行設(shè)計(jì)。BFRP筋作為錨桿，其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取750MPa，與砂漿黏結(jié)強(qiáng)度取2.0MPa。通過BFRP筋材和鋼筋錨桿加固土坡的現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)，分析了BFRP錨桿加固土質(zhì)邊坡的效果，表明兩種錨桿受力和邊坡變形類似，驗(yàn)證了BFRP筋作為巖土支護(hù)錨桿的適用性。

BFRP錨桿 支護(hù) 對(duì)比試驗(yàn) 土質(zhì)邊坡

ZHAO Wen①WANG Hao①CHEN Yun②HU Yi②

0 引 言

錨桿材料一般選用屈服強(qiáng)度較高的精軋螺紋鋼，而錨桿破壞失效主要原因是錨桿材料遭受腐蝕而破壞。雖然在錨桿工程中可采用錨桿支架、注漿漿液中摻入膨脹劑等防腐技術(shù)措施，但某些邊坡工程地質(zhì)條件復(fù)雜，地下水豐富并含有對(duì)金屬具有腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，錨桿的防腐技術(shù)沒有從根本上解決問題。玄武巖纖維復(fù)合筋(BFRP)具有耐腐蝕、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、與注漿體黏結(jié)性能良好等優(yōu)點(diǎn)(劉志勇等， 2005； Baena, 2009; 霍寶榮等， 2011； 吳剛等， 2014)。利用BFRP筋作為錨桿材料，能解決巖土錨固工程的錨桿腐蝕問題，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性提供保障。

目前針對(duì)BFRP筋材的研究多集中在其物理力學(xué)性能(顧興宇等， 2010； 霍寶榮等， 2011)及工程結(jié)構(gòu)應(yīng)用(Okelo， 2005; Li， 2010)。也有學(xué)者針對(duì)BFRP筋材用作錨桿的適宜性進(jìn)行了研究，表明其為錨桿在工藝上可行，在性能上能滿足相關(guān)要求，適宜應(yīng)用于巖土錨固工程(郭成鵬等， 2012)。

本文結(jié)合BFRP力學(xué)性能試驗(yàn)獲得關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)BFRP錨桿支護(hù)土質(zhì)邊坡進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過BFRP錨桿加固土質(zhì)邊坡，并與傳統(tǒng)錨桿加固土坡進(jìn)行對(duì)比，得到邊坡支護(hù)錨桿受力及邊坡變形特征，對(duì)比BFRP筋錨桿與鋼筋錨桿加固土坡受力機(jī)制，研究BFRP筋錨桿支護(hù)土質(zhì)邊坡的可行性。

1 BFRP筋材基本性能

1.1 BFRP筋材拉伸性能

通過拉伸試驗(yàn)測(cè)試BFRP筋材的抗拉強(qiáng)度、彈性模量和延伸率。試驗(yàn)材料為四川航天五源復(fù)合材料有限公司生產(chǎn)的BFRP螺旋狀筋材，試驗(yàn)筋材直徑為6mm、8mm、10mm、12mm、14mm，每組4個(gè)試樣，試驗(yàn)結(jié)果(表1)。試驗(yàn)表明，BFPR筋抗拉強(qiáng)度大于890MPa，平均延伸率為2.1%～2.4%，彈性模量約50.1～62.4GPa。

表1 BFRP筋材拉伸強(qiáng)度

Table1 Tensile strength of BFRP

BFRP直徑平均強(qiáng)度/MPa平均延伸率/%彈模均值/GPa6mm12922.1062.48mm11192.1154.610mm10672.4050.112mm8912.2554.714mm9172.3753.6

1.2 BFRP筋材耐腐蝕性能

通過試驗(yàn)研究BFRP筋長(zhǎng)期處于酸、堿性環(huán)境中的強(qiáng)度保留率。選用直徑為6mm、8mm、10mm的BFRP筋材各4根，分別放在酸堿溶液中。酸性溶液為0.025mol·L-1的硫酸，堿性溶液是濃度為2.5g·L-1的Ca(OH)2。每日對(duì)溶液進(jìn)行一次攪拌，并測(cè)量pH值，確保pH值大小不變。對(duì)酸堿浸泡1個(gè)月后的筋材進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試(表2)。試驗(yàn)表明，BFRP筋材耐酸堿腐蝕能力高，耐酸強(qiáng)度保留率大于92%，耐堿強(qiáng)度保留率大于94%。

表2 BFRP筋耐腐蝕強(qiáng)度

Table2 Corrosion resistance of BFRP

筋材直徑/mm酸溶液堿溶液平均強(qiáng)度/MPa保留率/%平均強(qiáng)度/MPa保留率/%6119092.1121794.28106094.7108196.610102796.3104597.9

1.3 BFRP筋抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)

使用三點(diǎn)剪切試驗(yàn)法，通過萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。將試件穿過鋼套管，并將整個(gè)支架放在萬能試驗(yàn)機(jī)上，進(jìn)行抗剪試驗(yàn)。當(dāng)試驗(yàn)試件受力開始出現(xiàn)下降的時(shí)候，表明達(dá)到最大剪切應(yīng)力，試驗(yàn)結(jié)束，筋材剪斷面較為平整，剪切均勻。

試驗(yàn)選用3種不同直徑的筋材，分別為直徑10mm、12mm、14mm。BFRP筋材抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果(表3)。

表3 BFRP筋材抗剪強(qiáng)度

Table3 Shear strength of BFRP

筋材直徑剪斷荷載/N抗剪強(qiáng)度/MPa實(shí)測(cè)值平均值14mm51502167.418762712203.858404189.812mm42722189.018943952194.445022199.139608175.210mm24330155.015920226128.828858183.826310167.6

試驗(yàn)表明，不同直徑的玄武巖纖維筋材的抗剪強(qiáng)度稍有不同，而直徑越大，抗剪強(qiáng)度越大。BFRP筋材抗剪強(qiáng)度略小于普通鋼筋抗剪強(qiáng)度。

1.4 BFRP筋與水泥基類黏結(jié)性能

在巖土錨固工程中，BFRP筋是否能替代鋼筋錨桿，BFRP筋與水泥基類(特別是砂漿)的黏結(jié)性能是一個(gè)重要參數(shù)。試驗(yàn)參考了《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50152-92)及相關(guān)文獻(xiàn)(吳芳， 2009； 張紹逸， 2013)。共制備17組68個(gè)BFRP筋的砂漿及混凝土立方體試件 (圖1)。

圖1 與水泥基黏結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)試件

由試驗(yàn)可知，筋材型號(hào)不同，與水泥基類的黏結(jié)強(qiáng)度也稍有不同(表4)?？傮w來看，直徑為4mm的BFRP筋材表現(xiàn)出來的黏結(jié)強(qiáng)度最大，由于筋材表面經(jīng)過噴砂處理，筋材直徑越小，其表面噴砂體現(xiàn)出來粗糙程度越大，黏結(jié)強(qiáng)度越大。而對(duì)于工程常用錨桿(一般直徑10mm以上)，與水泥基類的黏結(jié)強(qiáng)度隨筋材直徑的變化并不大。其次，水泥基強(qiáng)度越高，黏結(jié)強(qiáng)度也越高，BFRP筋材與純水泥漿黏結(jié)強(qiáng)度最低，約2～3MPa，與砂漿黏結(jié)強(qiáng)度稍高，大于4.5MPa，與混凝土黏結(jié)強(qiáng)度最高，大于7.5MPa。作為巖土工程錨桿，一般采用M20或M30砂漿，且錨桿一般直徑大于10mm，其黏結(jié)強(qiáng)度普遍大于4.5MPa，在錨桿設(shè)計(jì)時(shí)，BFRP筋材錨桿與砂漿的黏結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值可取4.0MPa，設(shè)計(jì)值可取2.0MPa。

表4 BFRP筋材與水泥基類黏結(jié)強(qiáng)度/MPa

Table4 Bond strength between BFRP and mortar/MPa

筋材直徑/mm純水泥漿M20M30C30C404—8.2012.2326.33—83.015.035.979.23-102.464.804.777.94-122.285.176.398.5118.11142.24————

2 BFRP錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)

BFRP力學(xué)性能試驗(yàn)表明，BFRP抗拉強(qiáng)度高，抗剪強(qiáng)度與普通鋼筋相近，與水泥基類黏結(jié)強(qiáng)度高，具耐腐蝕性能良好，具備替代鋼筋作為巖土支護(hù)錨桿的力學(xué)性能。通過實(shí)際工程BFRP錨桿支護(hù)試驗(yàn)，驗(yàn)證BFRP錨桿的適用性。

2.1 試驗(yàn)場(chǎng)地地質(zhì)概況

試驗(yàn)場(chǎng)地位于在建的成都“綠地中心”的8號(hào)地塊西側(cè)，場(chǎng)地地層從上到下依次為素填土(1.3m)和黏土(>5m)，地層剖面及土層力學(xué)參數(shù)(圖2)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)邊坡是一個(gè)長(zhǎng)40m的基坑邊坡，邊坡高5.5m，坡度為1︰1， 采用錨桿+噴射混凝土支護(hù)。

圖2 場(chǎng)地地層剖面

2.2 錨固力計(jì)算

根據(jù)邊坡在暴雨工況下發(fā)生深層滑動(dòng)的工況來計(jì)算錨固力，采用極限平衡法，當(dāng)作用于圓弧剪切面上的抗滑力矩大于使邊坡發(fā)生破壞的力矩時(shí)，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。錨固力的計(jì)算公式如下：

(1)

式中，ΔN為一條垂直的土條重量對(duì)剪切面的法向分力；f為土層的摩擦系數(shù)；C為土層的黏聚力；r為剪切面半徑； ΔL為一條剪切面的長(zhǎng)度； ∑ΔT為作用于剪切面上的切向力總和。

邊坡的穩(wěn)定系數(shù)m，可由下列關(guān)系式求出：

(2)

當(dāng)存在錨固力作用于剪切面時(shí)，錨固力的法向分力Pn和切向分力Pt有助于邊坡的穩(wěn)定，因此錨固邊坡的安全系數(shù)m′可由式(3)計(jì)算。

(3)

當(dāng)錨桿軸線與剪切面的垂直線呈φ角度時(shí)，錨固力可由式(4)～(6)計(jì)算。

(4)

(5)

前捷克洛伐克Hobst認(rèn)為，可把角度ψ的最優(yōu)值作為摩擦角的余角，即：

(6)

根據(jù)式(6)可計(jì)算得錨固力與剪切面垂線的最優(yōu)夾角ψ=52°?？紤]施工的方便，參照規(guī)范，可取錨桿軸線與水平方向成15°，即ψ=33°。

通過式(2)可計(jì)算出未錨固邊坡的穩(wěn)定系數(shù)m=0.892，又因邊坡安全等級(jí)是3級(jí)，根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330-2002)邊坡的安全系數(shù)m′=1.20，由式(5)計(jì)算得到每延米邊坡所需要的錨固力P=87.65kN。

2.3 錨桿布置

根據(jù)邊坡工程地質(zhì)條件以及每延米邊坡所需要的錨固力，布設(shè)錨桿間排距以及錨固角度。錨桿間距過大，則錨桿需要承受的拉力較大； 錨桿間距過小會(huì)引起“群錨效應(yīng)”，使錨桿的極限抗拔力降低，因此《巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程》(CECS 22：2005)規(guī)定錨桿水平間距不宜小于1.5m，使用多層錨桿時(shí)，豎向間距不宜小于2.0m。錨桿錨固段的上覆土層厚度不宜小于4.5m。錨桿的傾角宜避開與水平向成-10°～+10°的范圍。綜合上述因素以及錨固力、錨固角計(jì)算結(jié)果，設(shè)置錨桿水平間距為1.5m，沿坡面的排距2m，共三排； 錨桿安設(shè)角與水平方向呈15°。錨桿布置剖面圖(圖3)。

圖3 邊坡錨桿布設(shè)剖面圖(單位：mm)

2.4 錨桿直徑

每延米邊坡所需要的錨固力為87.65kN，則每1.5m寬邊坡所需要的錨固力為131.47kN。由此確定三排錨桿錨固力的設(shè)計(jì)值分別為：第1、2排50kN、第3排40kN。

邊坡錨固體抗拔安全系數(shù)K取1.4，BFRP筋材的抗拉安全系數(shù)Kt為1.25，錨固體的直徑為100mm。設(shè)計(jì)采用BFRP筋材為錨桿材料，根據(jù)試驗(yàn)得到BFRP筋材的極限抗拉強(qiáng)度得其抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fyk為750MPa。錨筋的直徑As可由式(7)確定：

(7)

式中，Kt為錨桿桿體的抗拉安全系數(shù)；Nt為錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值(kN)。

根據(jù)式(7)計(jì)算得到錨筋的橫截面積As=83.33mm2，錨桿直徑ds=10.30mm。因此可取錨桿直徑ds≥12mm。

2.5 錨桿長(zhǎng)度

錨桿長(zhǎng)度是錨固段長(zhǎng)度、自由段長(zhǎng)度以及錨頭長(zhǎng)度之和。錨固段長(zhǎng)度可由式(8)、式(9)確定。

(8)

(9)

式中，K為錨桿錨固體抗拔安全系數(shù)；Nt為錨桿或單元錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值(kN)；La為錨固段長(zhǎng)度；fmg為錨固段灌漿體與地層間黏結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)；fms為錨固段灌漿體與筋體間黏結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；D為錨桿錨固段鉆孔直徑(mm)；d為筋材直徑(mm)；ξ為采用兩根或兩根以上筋材時(shí)，界面黏結(jié)強(qiáng)度降低系數(shù)，取0.6～0.85；φ為錨固長(zhǎng)度對(duì)黏結(jié)強(qiáng)度的影響系數(shù)；n為筋材根數(shù)。

根據(jù)BFRP筋材與砂漿黏結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)，M20、M30砂漿與BFRP筋材黏結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為4.0～5.0MPa，設(shè)計(jì)時(shí)取錨桿與砂漿的黏結(jié)強(qiáng)度fms為2.0MPa。邊坡為黏性土層，且土IL=0.1為硬塑狀態(tài)，因此錨固段灌漿體與地層間黏結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fmg可取65～80kPa； φ可取1.0～1.3。

通過式(8)和式(9)的計(jì)算，取其中的最大值為錨固段長(zhǎng)度?？傻玫礁髋佩^桿錨固段的長(zhǎng)度分別為：第1、2排2.48m，第3排1.98m。

錨桿自由段長(zhǎng)度主要應(yīng)根據(jù)被加固邊坡潛在滑面的產(chǎn)狀、深度和錨桿設(shè)計(jì)位置來確定，同時(shí)應(yīng)穿過潛在滑裂面不小于1.5m，且不應(yīng)小于5.0m。根據(jù)邊坡錨桿布設(shè)剖面圖可得第1、2、3排錨桿所對(duì)應(yīng)的滑面深度為3.64m、4.18m、3.99m。即理論上各排錨桿自由段長(zhǎng)分別為：第1排5.14m、第2排5.68m、第3排5.49m。

錨頭段BFRP錨桿與普通鋼筋不同，普通鋼筋錨桿預(yù)留彎起鋼筋與面網(wǎng)焊接或綁扎，而BFRP不能彎折，需要采用特制錨頭，即BFRP筋材無預(yù)留錨頭長(zhǎng)度段，則理論上BFRP錨桿總長(zhǎng)度分別為：第1排7.62m、第2排8.16m、第3排7.47m。

為方便錨桿制作和施工，最終采用的BFRP錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：BFRP錨桿直徑為14mm，第1排錨桿長(zhǎng)8m，第2、3排錨桿長(zhǎng)9m，水平間距1.5m，縱向間距2.0m。

2.6 錨頭及面網(wǎng)設(shè)計(jì)

由于BFRP筋材不能彎折，為了與面網(wǎng)筋連接，采用特制錨頭。錨頭采用30cm長(zhǎng)無縫鋼管，錨具鋼管內(nèi)徑為20mm，外徑為25mm，通過管內(nèi)糙化并每5cm鉗制錐形口等工藝，并采用高強(qiáng)度A級(jí)植筋膠與BFRP筋黏結(jié)。特制錨具外焊接4根長(zhǎng)0.6m的Φ8 HRB335鋼筋，焊接長(zhǎng)度為0.3m，剩余0.3m彎折與面網(wǎng)筋綁扎連接，錨具如圖4 所示。噴射混凝土強(qiáng)度為C15，噴射厚度為100mm，面網(wǎng)采用直徑6mm BFRP筋材，面網(wǎng)間距為150mm。

圖4 BFRP錨桿錨頭

3 邊坡變形與錨桿受力特性

通過現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)研究鋼筋錨桿和BFRP錨桿加固土坡的受力機(jī)制以及BFRP錨桿替代鋼筋錨桿加固土坡的可行性。對(duì)比試驗(yàn)區(qū)的鋼筋錨桿采用HRB335Φ25鋼筋，試驗(yàn)邊坡(圖5)。

圖5 試驗(yàn)邊坡

3.1 監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

監(jiān)測(cè)元件布置斷面如圖6 所示，在第二排的錨桿上，每隔5m取一根錨桿，采用鋼筋計(jì)監(jiān)測(cè)錨桿受力，共4根，其中兩根為鋼筋，兩根為BFRP筋材。每根錨桿上分別裝有4個(gè)鋼筋計(jì)。在坡頂和坡底并布設(shè)8根測(cè)斜管，監(jiān)測(cè)邊坡變形。

圖6 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置斷面圖(單位： mm)

3.2 錨桿受力分析

現(xiàn)場(chǎng)施工完成于2014年3月19日，至2014年11月底，共進(jìn)行了8個(gè)月的監(jiān)測(cè)。其中鋼筋錨桿應(yīng)力監(jiān)測(cè)元件分別編號(hào)為S1、S2，BFRP筋錨桿應(yīng)力監(jiān)測(cè)元件編號(hào)分別為BFRP-1、BFRP-2。各應(yīng)力監(jiān)測(cè)筋的受力隨時(shí)間曲線如圖7～圖10 所示。從圖中可以看出，鋼筋錨桿和BFRP錨桿受力曲線變化趨勢(shì)大體一致，兩種錨桿受到的力最大值差別不大。且S1、S2、BFRP-1、BFRP-2錨桿的拉力均在坡面端頭處最大。鋼筋錨桿受力最大值為18kN，BFRP錨桿受力最大值為15kN，受力均小于設(shè)計(jì)值，邊坡整體穩(wěn)定。采用直徑14mm BFRP筋代替直徑25mm鋼筋是可行的。

圖7 S1錨桿受力變化曲線

圖8 S2錨桿受力變化曲線

圖9 BFRP-1錨桿受力變化曲線

圖10 BFRP-2錨桿受力變化曲線

3.3 BFRP錨桿支護(hù)邊坡變形分析

1#～4#測(cè)斜管布置在坡腳前緣，深5m，其中1#、2#測(cè)斜管位于鋼筋錨桿試驗(yàn)區(qū)， 3#、4#測(cè)斜管位于BFRP筋材錨桿試驗(yàn)區(qū)； 5#～8#測(cè)斜管布置在坡頂，深10～11m，其中5#、6#測(cè)斜管位于鋼筋錨桿試驗(yàn)區(qū)， 7#、8#測(cè)斜管位于BFRP筋材錨桿試驗(yàn)區(qū)。坡頂和坡腳各取1處變形進(jìn)行分析。圖11～圖14 分別表示鋼筋錨桿區(qū)坡腳變形、BFRP錨桿區(qū)坡腳變形、鋼筋錨桿區(qū)坡頂變形、BFRP錨桿區(qū)坡頂變形。

圖11 2#測(cè)斜管變形曲線

圖12 3#測(cè)斜管變形曲線

圖13 6#測(cè)斜管變形曲線

圖14 8#測(cè)斜管變形曲線

從圖中可以看出，鋼筋錨桿區(qū)坡腳地面變形最大1.4～2.0mm， BFRP筋材錨桿試驗(yàn)區(qū)坡腳地面變形最大1.2～2.2mm； 鋼筋錨桿區(qū)坡頂變形最大3.2～5.5mm， BFRP筋材錨桿試驗(yàn)區(qū)坡頂變形最大約5.0mm左右。坡頂變形比坡腳變形大3mm左右，對(duì)應(yīng)于筋材受力，夏季雨季之后，邊坡產(chǎn)生了一定的變形，筋材受力也有明顯的增加，邊坡變形與支護(hù)系統(tǒng)受力是吻合的。

監(jiān)測(cè)表明，鋼筋錨桿區(qū)和BFRP筋材錨桿區(qū)坡頂、坡腳變形特征類似，表明采用BFRP錨桿與普通鋼筋錨桿對(duì)邊坡的支護(hù)效果類似。

4 結(jié) 論

(1)BFRP筋抗拉強(qiáng)度大于890MPa，耐酸堿強(qiáng)度保留率大于92%，抗剪強(qiáng)度略小于普通鋼筋抗剪強(qiáng)度，與水泥基類黏結(jié)強(qiáng)度大于4.5MPa。

(2)BFRP適合作為巖土支護(hù)錨桿，并可按《巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程》(CECS 22：2005)進(jìn)行設(shè)計(jì)。BFRP錨桿設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)為拉拔強(qiáng)度和砂漿黏結(jié)強(qiáng)度，其設(shè)計(jì)值分別取750MPa和2.0MPa。

(3)采用BFRP筋制作錨桿，無需焊接，但需特制鋼管錨具，采用高強(qiáng)度植筋膠黏結(jié)筋材，并焊接直徑8mm短鋼筋與坡面掛面筋綁扎。

(4)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)表明，采用直徑14mm BFRP筋材錨桿支護(hù)土質(zhì)邊坡，與采用直徑25mm HRB335鋼筋錨桿支護(hù)邊坡效果相當(dāng)，兩種錨桿受力和邊坡變形特征相似。

(5)錨桿受力低于設(shè)計(jì)值，邊坡變形微小，邊坡整體穩(wěn)定。試驗(yàn)驗(yàn)證了BFRP筋材可替代鋼筋作為錨桿支護(hù)邊坡。

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JournalofEngineeringGeology工程地質(zhì)學(xué)報(bào) 1004-9665/2016/24(5)- 1016- 06

LABORATORY AND FIELD TESTS USE OF BFRP ANCHOR BOLT IN SUPPORTING SOIL SLOPE

The mechanical properties of BFRP bar are studied by tensile test， shearing test， corrosion resistance test and bond strength test with cement-based materials. The result shows the following results. The tensile strength of BFRP is greater than 890MPa. The retention rate of acid and alkali resistance is greater than 92%.The shear strength is slightly smaller than that of ordinary steel bar. The bond strength of cement-based materials is greater than 4.5MPa. Referencing to the “Technical specification for grout anchors”(CECS 22：2005)，the BFRP anchor bolts supporting soil slope are designed with BFRP mechanical performance parameters. While the BFRP bar is designed as anchor bolt， the design value of tensile strength of BFRP is 750MPa， and the bond strength of BFRP with mortar is 2.0MPa. Through in-situ comparing test of BFRP anchor bolts and steel anchor bolts supporting soil slope， the effect of BFRP anchor reinforcement on soil slope is analyzed. The results show that it is similar in bolt stress and slope deformation with BFRP bolt and steel bolt. The applicability of BFRP bar as geotechnical supporting anchor bolt is verified．

BFRP anchor bolt， Supporting， Contrast test， Soil slope

10.13544/j.cnki.jeg.2016.05.032

2016-03-15;

2016-09-05.

趙文(1975-)，男，博士，副教授， 主要從事巖體力學(xué)及巖體工程研究. Email: wenzhao@swjtu.cn

U413.6

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