[发明专利]土层锚固体应力传递机理试验可视化的方法

说明书

本发明公开了一种土层锚固体应力传递机理试验可视化的方法，包括制作锚固体试件、组装试验装置和拉拔试验，其特征在于：所述的锚固体试件是在模具筒中制作断面为半圆形的锚固体试件，在玻璃盖板的半圆桶中放入锚固体试件制成试验装置，将试验装置安装在拉力试验机上，将高速摄像机对准玻璃盖板，启动拉力试验机施加拉力，通过高速摄像机拍摄记录微观和宏观变形及应变状态；通过对各种不同粗糙度、不同砂形、不同灰砂比的锚固体试件和不同土试样的拉拔试验，得到一组相应的变形数据，为土层锚固机理的理论研究提供依据。

技术领域

本发明属于岩土工程力学试验技术领域。

背景技术

土层锚固技术是在土层或破碎的岩体中进行植筋进行加固，是近代岩土工程领域的一项新的加固技术。随着我国大力兴建基础设施，特别是对交通、能源、水利和城市基础设施建设力度的加大，锚固技术已展示出十分广阔的应用前景。虽然土层锚固技术的应用范围较广，新的锚固方式(如拉力型、压力型、扩径型、混合型及其多元形式)不断出现，但对其锚固机理的认识与理论研究却相对滞后，目前还没有一种可以得到广泛认可的工程设计理论，整体处在经验设计阶段，还有许多问题有待于从理论上解决，以便设计的更加合理。

土层锚固体在荷载的作用下土层与锚固体之间的应力及位移分布试验研究是土层锚固体理论研究的基础。在以往的研究工作中，人们进行了大量的现场测试和宏观实验研究以揭示锚固体的宏观力学行为。以往的试验所采用的锚固体试件大都是圆柱形试件，试件表面也比较光滑，并且是在不可视的封闭状态下进行拉拔试验，这就导致试验过程无法直接观测锚固体试件周围粘土体的变形情况，也无法分析由于锚固体表面粗糙度的不同带来的影响。

因此，很需要发明一种满足土层锚固体应力传递机理可视化的试验方法。

发明内容

本发明的目的是为解决土层锚固体应力传递机理试验的可视化问题，发明一种满足可视化试验要求的新的试验方法。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种土层锚固体应力传递机理试验可视化的方法，包括制作锚

固体试件、组装试验装置和拉拔试验，其特征在于：

1、所述的锚固体试件是这样制作的：

首先制作模具；模具是在底座上放置模具筒，模具筒由一对半圆

钢筒组合而成，在模具筒中倒入筛选好的粘土体，边倒入边压实，使粘土体各层呈松散、中密和密实不同的密度状态；再用螺旋钻机在粘土体上钻出孔径50mm、孔深60mm的中心孔，将一条与孔径等宽、与孔深等长的分割板插入中心孔内，使中心孔分成两个半圆孔；

制作锚固体试件：在半圆孔中紧贴分割板插入长度大于孔深的螺纹钢锚杆，并对中固定，然后把制作好的水泥砂浆浇筑到半圆孔里，初凝后，打开模具筒去掉粘土体和分割板，将试件取出，在常温下养护28天，即成为表面有几种不同粗糙度的断面为半圆形的锚固体试件。

利用上述方法，只要选用不同粗细的砂形和不同的灰砂比，即可制作出各种类型的锚固体试件。

上述的粘土体各层的压实密度，可通过用等重量的粘土压实成不同高度来实现。

为方便试件和分割板的脱离，在分割板表面涂有脱模剂或贴有塑料薄膜。

进一步，所述的水泥砂浆由水泥和中砂、水泥和粗砂分别制成两种砂形的砂浆，每种砂形的砂浆再按照不同灰砂比制成不同配比的水泥砂浆；例如两种砂形再按灰砂比1:0.5、1:1 和 1:2三种比例制成水泥砂浆，从而得到六种锚固体试件。

进一步，所述的锚杆采用直径为16毫米的断面为半圆形的螺纹钢筋制作。