南竹加筋复合锚杆在文物崖体加固中的应用

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崖体是文物依存的载体,其稳定性与文物本体的安全息息相关。崖体加固具有两种属性,一方面是地质工程中的高边坡,同时又属于文物的加固,通过提高崖体的整体稳定性,可以间接提高文物本体的稳定性。本文概述了锚固技术在土遗址保护中的发展和研究现状,并通过部分室内试验和现场试验,研究了一种新型锚杆—南竹加筋复合锚杆在土遗址崖体加固中的应用。本文研究内容主要包括:1.通过室内试验,测定南竹加筋复合锚杆各组成材料的物理力学性质。南竹加筋复合锚杆是由三部分组成,分别是钢绞线(杆材)、PS复合材料(内粘结剂)、南竹+玻璃布(管材)。复合锚杆与土体之间为灌入的水泥砂浆。各种材料的物理力学性质将直接影响复合锚杆的锚固性能,这种影响主要表现在各种材料界面之间的接触和应力传递方式。2.通过现场拉拔实验确定极限荷载力,研究极限荷载力的影响因素,优化锚固中的制作工艺。3.运用数值模拟软件(FLAC3D),模拟拉拔试验的最大承载力及钢绞线的变形、应力等特征。与前人研究结果比较可知,加荷方式的不同所得到的最大拉拔荷载是不同的,循环荷载下,极限承载力更大。4.通过调查现场和翻阅资料,查清了研究区文物崖体的保存现状及病害发育情况,确定最主要的破坏方式是崩塌,崩塌的形式有错断式、倾倒式、拉裂式等。本文选择了有代表性的51区一处倾倒式崩塌进行研究。采用极限平衡法计算崖体稳定性,并用有限元软件ANSYS计算崖体的应力、应变情况。结果表明,南竹加筋复合锚杆能够满足加固要求,效果良好。5.论文介绍了南竹加筋复合锚杆的施工工艺及优化,为以后的施工提供了依据和参照。
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