強腐蝕環境下錨索強度指標及表觀特性試驗研究

曾輝輝,朱本珍,高志華

(1.中鐵西北科學研究院有限公司,甘肅蘭州730000;2.長安大學建筑工程學院,陜西西安710061)

0 引 言

隨著我國基礎設施建設蓬勃發展,錨固技術也被廣泛應用于路基邊坡、壩體壩基、洞室、基坑等領域。在以往的錨固結構設計中,主要以被加固固體穩定性為考慮對象,而忽視了腐蝕對其性能的影響。而實踐表明,邊坡錨固系統工作狀態復雜,并且大都深置于地下,周圍環境中存在不可預見的腐蝕物質,再加上錨索自身防護系統不完善等內在因素,必然會受到腐蝕介質的侵蝕。1986年,國際后張拉應力協會(FIP)曾專門對比較重大的錨固失效案例進行過收集,共收集到35例預應力錨桿(索)腐蝕破壞的實例[1],它們都是由于自身的防護措施沒做好,或地下水中含有腐蝕性物質,或注漿體的質量太差等一些原因而導致錨桿或錨索受到了嚴重腐蝕,從而錨固失效。而對于腐蝕對錨固結構的破壞作用機理,人們的研究都還處于起步的階段,1970年,Bazant[2]基于化學反應的質量守恒定律、Fick第一擴散定律、Maxell靜電方程和化學反應動力學對海洋環境下的鋼筋銹蝕過程進行了定量和完整的描述。隨后Kiyoshi[3]等一些學者對腐蝕構件的粘結力學性能進行了研究。2003年,Erwin Gamboa和Andrej Atrens[4]曾專門針對應用于澳大利亞煤礦的錨桿的應力腐蝕機理做了一系列線性應力增加試驗,研究了應力值、環境和桿體材料對于腐蝕破裂的影響。在國內近年來對錨固類工程的耐久性問題也引起了很多專家的關注,曾憲明[5]于2004年提出了對其安全性和耐久性問題的探討,分析了我國當前需著重解決的幾個關鍵問題,對這方面的研究起到了關鍵的指導作用。……