土遗址中基于改性糯米灰浆和SH混合浆液锚杆锚固性能与机理研究

发布时间：2017-09-06 09:00

  本文关键词：土遗址中基于改性糯米灰浆和SH混合浆液锚杆锚固性能与机理研究

  更多相关文章： 改性糯米灰浆 SH混合浆液 土遗址 锚固性能 变形协调 力学兼容

【摘要】：我国土遗址数量巨大、类型全面。土遗址是人类历史文化的重要载体,然而由于赋存环境复杂,在地球内外力地质作用的长期影响下,裂隙、坍塌和掏蚀等有关力学稳定性的病害在土遗址中广泛发育,成为危机土遗址安全保存的首要问题。锚固技术因其具有扰动性弱、隐蔽性强和锚固力高等特点,在土遗址稳定性控制领域得到了广泛应用,然而锚固浆液材料过于单一成为制约土遗址锚固技术和理论发展的关键问题,同时使锚固浆液的类型以及锚固浆液与杆体、土体的兼容协调性问题是土遗址锚固领域的研究焦点。研究通过对质量浓度分别为1%、2%、3%的糯米浆与粘土、粉煤灰拌合组成改性糯米灰浆试块以及质量浓度分别为0.5%、1.0%、1.5%的SH与粘土、粉煤灰拌合组成SH混合浆液试块进行的物理、力学、声波特性测试,优化确定了糯米浆浓度为3%的改性糯米灰浆和SH浓度为1.5%的SH混合浆液与遗址本体具有更好的物理力学兼容性。而后进行了基于以上两种优化混合浆液分别同木锚杆、玻璃纤维锚杆、钢筋锚杆组成的不同锚固系统不同浆层厚度和锚固长度的原位锚固、拉拔测试和杆体-浆体界面应力-应变监测。分析比较了三种类型锚杆锚固系统的破坏模式、极限荷载、荷载-位移特征,剖析了杆体-浆体界面应力分布传递规律,基于最新锚固理论开展各类锚固系统的破坏界面的理论分析,与现场试验相比较,探讨锚固理论的科学性与不足。在初步分析其锚固机理的基础上,最终得出了此类基于改性糯米灰浆和SH混合浆液三种类型锚杆锚固系统的锚固性能的优劣完全取决于杆体-浆体的受力机制、变形和强度特征所决定的力学兼容性的结论。研究成果为以糯米浆和SH为胶凝主材的混合浆液在土遗址锚固领域中的应用提供了依据和参考。
【关键词】：改性糯米灰浆 SH混合浆液 土遗址 锚固性能 变形协调 力学兼容
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU476
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 绪论14-21
• 1.1 选题依据及研究意义14-15
• 1.2 研究现状15-18
• 1.2.1 土遗址锚固常用浆液和锚杆15-16
• 1.2.2 糯米浆材料16-17
• 1.2.3 SH材料17-18
• 1.3 研究内容18-19
• 1.4 研究方法与技术路线19-21
• 1.4.1 研究方法19
• 1.4.2 技术路线19-21
• 第二章 混合浆液工程特性研究21-29
• 2.1 试样制作与养护21-22
• 2.1.1 试验材料21
• 2.1.2 样品的制作与养护21-22
• 2.2 声波测试试验22-23
• 2.3 直接剪切试验与密度测定23-24
• 2.4 无侧限抗压试验24-25
• 2.5 劈裂法抗拉试验25-26
• 2.6 结果与分析26-28
• 2.6.1 试样波速测试26-27
• 2.6.2 试样抗剪强度及密度27
• 2.6.3 试样抗压、抗拉强度27-28
• 2.7 小结28-29
• 第三章 混合浆液锚杆现场试验29-47
• 3.1 遗址试验区工程地质环境特征29-38
• 3.1.1 气候特征29-31
• 3.1.2 地形地貌31-33
• 3.1.3 地质构造33-34
• 3.1.4 地层与岩性34
• 3.1.5 水文及水文地质条件34-35
• 3.1.6 地震35-36
• 3.1.7 遗址病害现状36-38
• 3.2 原位锚固试验38-43
• 3.2.1 试验场地概况38
• 3.2.2 试验仪器与设备38
• 3.2.3 试验方案38-41
• 3.2.4 锚固过程41-43
• 3.3 原位拉拔试验43-47
• 3.3.1 试验仪器与设备43-44
• 3.3.2 拉拔参照依据和加载方法44-45
• 3.3.3 拉拔试验过程45-47
• 第四章 混合浆液锚杆锚固性能研究47-75
• 4.1 基于改性糯米灰浆锚杆锚固性能研究47-56
• 4.1.1 浆层厚度对锚固性能影响研究47-52
• 4.1.1.1 试验过程现象与破坏模式47
• 4.1.1.2 极限荷载与荷载-位移关系特征47-50
• 4.1.1.3 界面应变分布特征50-52
• 4.1.2 锚固长度对锚固性能影响研究52-56
• 4.1.2.1 试验过程现象与破坏模式52-53
• 4.1.2.2 极限荷载与荷载-位移关系特征53-54
• 4.1.2.3 界面应变分布特征54-56
• 4.2 基于SH混合浆液锚杆锚固性能研究56-65
• 4.2.1 浆层厚度对锚固性能影响研究56-61
• 4.2.1.1 试验过程现象与破坏模式56
• 4.2.1.2 极限荷载与荷载-位移关系特征56-59
• 4.2.1.3 界面应变分布特征59-61
• 4.2.2 锚固长度对锚固性能影响研究61-65
• 4.2.2.1 试验过程现象与破坏模式61-62
• 4.2.2.2 极限荷载与荷载-位移关系特征62-63
• 4.2.2.3 界面应变分布特征63-65
• 4.3 锚固机理分析65-75
• 4.3.1 锚固特性65-67
• 4.3.1.1 各介质间的变形协调性能对锚固性能的影响65-66
• 4.3.1.2 浆层厚度和锚固长度对锚固性能的影响66-67
• 4.3.2 界面力学特性67-72
• 4.3.2.1 基于试验结果的界面力学传递分析67-68
• 4.3.2.2 基于锚固理论的界面力学传递分析68-72
• 4.3.3 锚固机理72-75
• 第五章 结论与展望75-77
• 5.1 结论75-76
• 5.2 展望76-77
• 参考文献77-81
• 致谢81-82
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张景科;王南;谌文武;李最雄;郭青林;陈鹏飞;;夯筑土遗址中基于PS-(F+C)浆液的木锚杆锚固性能[J];四川大学学报(工程科学版);2015年04期

2 张景科;谌文武;和法国;李最雄;孙满利;;土遗址加固中GFRP锚杆锚固性能现场试验研究[J];工程地质学报;2014年05期

3 张景科;谌文武;李最雄;王旭东;和法国;;夹双筋体复合锚杆锚固性能与界面力学传递特征[J];中南大学学报(自然科学版);2014年02期

4 纪晓佳;宋茂强;庞苗;;糯米浆三合土的物理力学性能试验研究[J];建筑技术;2013年06期

5 张景科;谌文武;李最雄;王旭东;和法国;;土遗址加固中木锚杆锚固机理的现场试验研究[J];岩土工程学报;2013年06期

6 魏国锋;方世强;张秉坚;王晓琪;李祖光;;传统糯米灰浆碳化过程中Liesegang环的形成机理研究[J];光谱学与光谱分析;2012年08期

7 魏国锋;张秉坚;方世强;;石灰陈化机理及其在文物保护中的应用研究[J];建筑材料学报;2012年01期

8 孙满利;王旭东;李最雄;张景科;;楠竹锚杆加固土遗址黏结力研究[J];敦煌研究;2011年06期

9 魏国锋;张秉坚;方世强;;添加剂对传统糯米灰浆性能的影响及其机理[J];土木建筑与环境工程;2011年05期

10 魏国锋;张秉坚;方世强;姚政权;;“二次生石灰”的微结构及作为文物加固剂的应用研究[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2011年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 柴寿喜;固化滨海盐渍土的强度特性研究[D];兰州大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 郭志谦;一种用于土遗址加固的新材料渗透性试验研究[D];兰州大学;2014年

2 谢永贵;糯米灰浆力学行为与古海塘破坏机理[D];浙江大学;2013年

3 纪晓佳;糯米浆三合土的物理力学性能研究[D];浙江大学;2013年

4 李程;高分子材料固化黄土工程性能试验研究[D];太原理工大学;2012年

5 和法国;岩土工程加固新材料试验研究[D];兰州大学;2006年

，

本文编号：802182