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加固技术论文精选(九篇)

加固技术论文

第1篇:加固技术论文范文

1.1预应力加固技术及其化学植筋技术

化学植筋加固技术,此项技术主要利用化学知识,根据化学物质的粘合性的特点研制的,使加固使用材料与钢筋混凝土粘合在一起使新旧混凝土连接在一起,达到整体受力的效果。化学植筋技术可以应用在许多项目中,如建筑结构体增建、变更、横梁、楼板、剪力墙等部位,都有很好的效果。预应力加固技术采用的方法是对结构体外加预应力钢拉杆,这种加固方法的目的是降低原有建筑物的应力水平,纤维加固法也被应用在了预应力加固法中,虽然预应力纤维加固法并没有得到有效推广和广泛应用,但是也已经在实践中有了很好的效果,此项技术加固效果稳定,在成本控方面具有很大优势,有助于增加经济效益,预应力加固技术是一种运用非常广泛的加固方法,适用于大跨度加固,而且预应力加固法的发展很好,是一种成本低,而且加固效果十分好的加固技术,值得建筑行业好好利用的行之有效的一种技术。

1.2增大加固法和增加支点加固技术

增大加固法也就是增大建筑结构的受力面积,增加配筋量,达到提高承载力的效果,增大加固法是工程中经常使用的技术。这种加固技术比较传统,这种技术经常应用在钢筋混凝土受压的情况中,增大加固法效果也是很显著的加固方法。增大加固法根据具体情况而定,在钢筋上并浇混凝土要根据变压区高度来定,高度小就用增大加固法,并浇混凝土是在受拉区补交,这种方法主要用来提高抗弯承载力,由于受拉区补浇混凝土现象是经常遇见的情况,因此增大加固法是主要针对这种现象来进行加固的。增设支点加固法也是一种常见的加固技术,它的目的是减小结构内力和提高其承载能力,增设支撑点、减小结构。这种方法具有一定的缺陷,因为其虽然操作简单也比较可靠,但是会影响空间结构,增设支点法分为两种方法(即刚性支点和弹性支点两种),这是根据增设支点法的性质(变形性能)划分的。这两种技术是通过不同的方式对建筑结构进行加固,由于内力分析较为复杂,两者相比,相对而言,两者各有各的特点,每种方法都有其自身的针对性,刚性支点加固和弹性支点加固分别对结构承载能力和结构使用空间起作用,因此要选择适当的加固技术。

1.3粘钢加固法

该方法主要利用粘贴剂,严格按照加固施工设计将钢板粘贴在钢结构或者混凝土表面,这样就可以使钢板和结构共同产生作用力。目前的粘钢加固技术分很多种,包括粘钢加固技术、包钢加固技术、混凝土裂缝灌注修补技术和基层修补技术。不同的技术具有不同的特点,因此,在进行建筑结构加固过程中所起的作用也不尽相同。基于粘钢加固技术具有施工简单、快速且使用该技术不会对建筑结构造成影响的特点,该技术主要应用于建筑施工中的梁、板、柱和桥梁等混凝土建筑的结构加固中。

1.4碳纤维加固法

碳纤维加固技术是所有的加固技术中最独特的一项技术,因为碳纤维材料它不仅重量轻,而且强度高,并且还有避免腐蚀的优点,所以这决定它是在钢筋混凝土结构加固技术中的重要材料,从碳纤维材料特性得出:碳纤维技术是一种特殊的技术,可以控制混凝土变形、增强钢筋混凝土结构的承载能力、延长混凝土的使用寿命,在抗水平偏向力上和抗震加固效果上具有很好的体现。碳纤维加固法的作用:在抗拉强度上,钢筋远小于碳纤维,而且在相同的条件下令配筋率提高,同时提高了结构的承载力,从而可以看出建筑结构不再容易变形;碳纤维加固法另外一个特点为:导致混凝土应变受力曲线变平缓,减小受力面,碳纤维加固法延缓了混凝土建筑结构的使用年限,碳纤维加固法在科学技术的创新下,研究出了纤维复合材料加固法,目前已经广泛运用到建筑结构加固中,并且收到了一定的成效,所以纤维技术还应该继续推崇出新。

2结合现状,展望未来

第2篇:加固技术论文范文

建筑物由于功能转变,例如扩建、承载力加大等。或出现了质量问题,例如缺乏钢筋、灾后修理、混凝土强度较弱等,都需要有效加固,采取有力的措施确保建筑的安全使用,从而可以看出结构加固的技术使用范围广并要求高。因此,我们在建设过程中采取有效的加固及时对建筑结构实行加固,从而保证建筑满足使用需求和安全规定。

二、几种常见的混凝土加固技术

建筑工程加固的主要要求在于经过运用加固技术对房屋进行修补、增强承受力、提高使用作用、满足使用要求,所以,采取混凝土加固方案要围绕提高建筑质量为根本任务。选择不一样的加固方案就会有相应的施工方式和质量评定标准相对应。

混凝土加固技术主要分为直接加固和间接加固两大类,施工时主要按照实际的建筑条件和使用工恩呢该选择合理的方案及加固技术。

(一)直接加固技术

1、加大截面加固法

加大截面加固法也叫做外包混凝土加固方法,这主要是运用相同的材料(混凝土和一般的钢筋)对原来的建筑结构实行加固补强,经过加大混凝土和钢筋截面扥面积和一螳构造方法,将加固部分与原构件紧密的结合,共同发挥作用,从而增强截面承受能力和强度。加大截面的技术要点在于设计构造时必须切实处理好新加部分与原来部门的整体连接、共同承受等问题。该技术要求简单、适用性强,可普遍运用在柱头、墙面、屋架等房屋混凝土结构的加固。然而,改技术需要工程量大,修护实践长,在一定程度上影响了生产和生活,另外结构的截面加大后也会影响了建筑的美观和房屋整洁。

2、置换混凝土加固法

置换混凝土加固法是将以前结构承受力低、韧度小的材料换成承受能力强、韧度高的材料。该技术主要运用在建筑承受能力要求高的部分的混凝土强度度或有严重的破损的部分加固。此技术简单方便,耗费时间短,所占空间少,完全影响建筑的使用,而且造价比较低,经济实惠。

3、外包钢加固法

外包钢加固技术是将型钢(主要为角钢、槽钢)或者是钢板包于构件的四角或两角进行加固,运用此技术加固混凝土建筑构件时,必须使用环氧树脂胶粘剂进行灌注,将型钢和新加入的构架结合在一起,从而确保型钢和原构件共同产生强大的承受力。该加固技术属于比较先进的技术,承受能力强、加固效果好、所占空间少、施工简单、耗费时间少、工程量少、安全隐患低。

(二)间接加固法

1、预应力加固法

运用异型材料(高强钢筋或型钢),增加预应力来迫使新材料与原材料紧密结合,产生共同的承受力,从而达到对混凝土的加固。该技术拥有能够承受加固构建截面超重的能力、降低原构建裂缝宽度和绕度等特点。运用于要求增加构建承受力、刚度和抗裂度以及加固后占用空间小的混凝土受弯构件或变压构件,然而,这种技术不能运用于温度高于60℃环境下的混凝土,也不能使用与混凝土收缩变化大的结构。

2、增加构件法

在原来的结构的构件和构件中间重新增加一个构件,从而降低原来构件的负荷量,从而实现加固的作用。这一技术主要运用在单层工业厂房或者新增加构件后不会引起房屋质量的多层建筑的楼面梁、柱的加固,必须注意不能破坏原来的构造,保证建设安全。

3、增设支点加固法

第3篇:加固技术论文范文

关键词 岩土工程 锚固技术 研究现状 发展趋势

中图分类号:TU472 文献标识码:A

0引言

岩土锚固是通过埋设在地层中的锚杆(索)(以下统称锚杆),将结构物与地层紧紧地联锁在一起,依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力或使地层自身得到加固,从而增强被加固岩土体的强度,以保持结构物和岩土体的稳定性。由于影响岩土锚固效果因素众多,为了充分发挥岩土锚固技术在工程加固方面的应用,需要深入研究锚杆的荷载传递机理及岩土锚固作用机理,掌握岩土锚固技术应用现状、存在的问题和发展趋势。

1研究现状

1.1锚杆荷载传递机理研究

随着岩土锚固技术的应用,逐渐形成了对岩土锚固技术本质的认识和研究,充分利用具有较大刚度和强度的材料来加强软弱破碎的岩土体,同时发挥岩土体的自稳能力,达到稳定工程结构物的目的。当锚杆和浆体发生一定的相对位移后,两者界面部位发生破坏,这时锚索和灌浆体之间的摩擦阻力发挥主要作用,且摩擦阻力随灌浆体的剪胀而增加,增大锚杆表面的粗糙度则能够提高摩擦阻力。

1.2岩土锚固作用机理研究

从概念上讲,岩土锚固作用机理研究经历了三个阶段:

(1)建立在结构工程概念之上的岩土锚固作用机理,基于“荷载-结构”模式,把岩土体中可能破坏部分的重量及其他外力作为荷载由支护承担,包括锚杆支护的悬吊理论、组合梁理论、承载拱理论等;

(2)建立在岩土工程概念之上的岩土锚固作用机理,强调充分发挥围岩土体的自身强度及自稳能力,使锚杆支护由支撑概念转变为加固概念,由被动承载改变为主动加固;

(3)建立在地质工程概念之上的岩土锚固作用机理,不仅充分考虑了岩土体自稳能力,还考虑环境因素与工程的相互作用。

2应用现状

2.1标准化建设

为使岩土锚固技术的设计、施工等符合经济合理、技术先进、安全可靠的原则,我国相继颁发了《土层锚杆设计施工规范》(CECS22:90)、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)、《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22:2005)等,反映了我国锚固领域的新成果与新水平。

2.2设计方法

针对不同的工程类型,岩土锚固技术的设计分析理论和方法也存在较大差异。

(1)地下工程的锚固设计方法主要有三种:①分析法,包括弹塑性分析和极限分析两种类型;②经验法,包括基于工程类比的经验设计法和基于专家经验的锚固设计法;③新奥法,以工程经验为基础,以现场监测为反馈信息进行隧道支护和施工指导。

(2)岩土边坡的锚固设计方法主要包括三个步骤:①确定潜在滑移体的位置、大小,进行滑动力的识别与计算;②对加固滑移体的锚固力进行计算;③对锚固参数与施工工艺进行优化设计。

(3)基坑工程锚固设计程序涉及到四个环节:①非支护条件下边壁稳定性计算;②确定相应的喷、锚、网支护参数;③支护条件下边壁稳定性校核。

2.3施工工艺

锚固工程的施工主要包括锚孔钻造、锚盘制安、锚孔灌浆、钢筋制安、混凝土浇灌、锚筋张拉锁定和封锚等关键工作流程。

3存在问题

(1)岩土锚固理论研究主要存在问题:①理论研究滞后于工程应用;②设计中缺乏对锚固段受力机理的微观分析,以及对整体加固安全度、荷载安全度、材料强度安全度等的分项系数表达;③锚杆加固机理尚缺乏行之有效的计算方法;

(2)岩土锚固技术工程应用主要存在问题:①锚固体存在预应力损失及受力不均匀问题;②锚固体系的耐久性、安全性检测及评价方法亟待完善;③专门性的锚固体系防腐研究工作开展较少;④地下水问题有待于进一步解决。

4发展趋势

4.1技术理论

岩土锚固技术的理论研究:

(1)锚杆荷载传递机理的研究应考虑粘结应力非均匀分布的事实,提出切合实际的单锚承载力的计算方法;

(2)根据半理论半经验的设计原则,提出虑及群锚效应的系统锚杆支护的实用计算方法;提出虑及群锚效应的系统锚杆支护计算方法;

(3)进一步加强锚固机理研究,包括锚杆预应力对岩土体应力重分布及岩土体力学性能的影响,锚固体对岩土体物理力学性质的影响和锚杆与岩土体之间的相互作用;

4.2工程应用

岩土锚固技术的工程应用研究:

(1)高承载力锚杆的研发、生产及应用;

(2)应用于复杂地层的轻型、高效、快速及多功能钻机及测试设备的研发;

(3)开发锚杆新品种和新工艺,加强锚杆及其配套设备的工厂化生产。

5结语

岩土锚固技术自上世纪以来,取得了长足进步。在科技创新的今天,其技术还不能满足工程实践的要求。因此,应在国内外已有成果的基础上,大力推进理论研究和工程应用的发展和创新。

参考文献

[1] 程良奎.岩土锚固[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

第4篇:加固技术论文范文

【关键词】公路桥梁,维修加固,技术论述

中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

我国的公路桥梁发展历史悠久,最精美的典范便是隋朝的赵州桥,经过数千年依然坚固古朴,风雨难以损毁,是我国桥梁建筑设计施工历史上的经典之作。我国桥梁公路加固设计施工技术有着深厚的文化底蕴,在改革开放后,伴随着国门的打开,中国逐渐走向世界,受到世界各种思想的启迪和冲击,我国的路桥设计施工加固理论和技术都不断得到了完善和发展,逐渐形成了符合路桥发展现状系统设计理论,和科学的施工方法,不仅真正实现了与世界的脚步接轨,更在中国工程技术人员的常年实践中,不断总结经验吸取教训,实现了施工设计的突破和创新,我国的公路桥梁维修加固技术已经逐渐趋于成熟。

二.我国公路桥梁维修施工加固的意义

1.实施公路桥梁加固是保证运输安全的客观要求

伴随着运输业的发展,各种超重型车辆不断投产使用,跨区域物资运输,跨区域的经济文化交流,旅游业的兴起等一系列产业的发展都严重使得公路桥梁出现了一定超负荷现象,使得公路桥梁的承载力不断得到加重,加上公路桥梁受到风雨霜冻等各种自然因素的侵蚀,已经出现了一定的损害现象,存在着一定的安全隐患,因此,实施路桥加固,是保证运输安全的客观要求。

2.是保证路桥的功能正常发挥,实现社会经济效益的必然选择

交通运输业是关系到我国经济命脉的关键领域,不断实现交通运输业服务质量的提升,就必须时刻保证公路桥梁等基础设施的功能正常,可以随时发挥出这些基础设施的正常效率,因此,加强对路桥的维护管理,加大路桥的加固护理,是提升整个交通运输网络服务水平,提高整个网络的经济效益的必然选择。

3.是公路桥梁养护过程中的重要环节

近些年来,我国的公路为人们的生存发展提供了很多便利,有效的提高了人们的生活节奏和生活质量,但不可否认的是,公路交通网络中,依然存在着一些细节处容易发生交通事故,比如,桥梁的坍塌,桥面的裂缝,桥栏折断,桥墩破损甚至是桥上线缆的断裂,使得高速公路桥梁处隐藏着各种安全隐患,桥头跳车等各种事故不断发生,都是由于对桥梁的护养不力,负荷过度。因此,加强对公路维修加固,是解决我国公路交通中,发生众多交通事故,消除安全隐患的重要之一。

三.公路桥梁维修加固技术探讨

1.旧桥上部结构处加固方法

(一)桥面补强层加固法

通常使用先凿除旧桥面使其与原有主梁合二为一的方法来增大桥梁的有效高度,再在梁顶土加铺一层钢筋混凝十层,以有效提高桥梁荷载横向分布的能力;以便提高整体桥梁的承载能力。

(二)加大截面面积和配筋补强加固法

通常采用加大构件截面面积、提高配筋率等加固方法来解决桥梁刚、强度不足,稳定性及抗裂性较差等问题。这种方法通过增大桥梁侧面或底面尺寸,增加梁的有效抗压和抗弯强度来达到增加桥梁承载力的目的是被广泛适用于桥梁和拱桥加固的方法。

(三)锚喷浆混凝土加固法

通过高速喷射机器的引入。新的混凝土混合物将被连续喷涂到锚钢丝网面上,其硬化凝结后的表面将形成一个钢筋混凝土结构,这将加大桥梁的受力面积,从而使整体结构变得更加完整,进而能够承受较大的外部负载。

(四)粘贴钢板或碳纤维加固法

当交通流量增加时,梁板的主梁承载能力小于负载压力或受到严重锈蚀时,将极易产生严重的横向裂缝。使用锚杆和粘结剂将纤维固定于混凝土结构的薄弱部位或受拉边缘,使其与结构形成整体,以钢板或碳纤维代替额外的加强型钢筋,从而实现增加桥梁承载力的目的。这种加固方法的特点是:不需要破坏被加固的原结构;施工工艺简单,施工质量较容易控制,施工工期短。

2.增设额外的纵梁加固法

当桥墩基础的安全性能良好,并具有足够的承载能力时,可以使用一个额外的具有高承载能力的新的纵梁,以便使其与老梁连接成为个整体共同受力。在新的桥梁结构下的主梁原来所承受的负载将进行再次分配,从而加固了桥梁,改进了其荷载能力和刚度。当在主梁一侧或两侧增设纵梁时,将同时具有加宽扩大的作用。为确保新老混凝土能够在-起共同发挥效用,一定要注意新的桥梁和旧的桥梁之间的横向联系。

3.旧桥下部结构处加固方法

(一)扩大基础底面面积加固法

这种方法适合用于承载能力不足或过浅的深度,而砖石或混凝土刚性实体又是作为构成墩台的主要成分的情况。应首先计算地基强度以确定是否扩大基础底面面积。

(二)新建辅助挡土墙加固法和墩台拓宽加固法

可新建辅的挡土墙以抵抗桥台水平土压力过大而造成桥台倾斜现象的发生。利用旧桥基础,靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分,以便于安装上部结构。此种情况为只加宽墩台下部的盖梁、墩台身和基础则不需予以加固。

四.关于公路桥梁维修加固的几点建议

1.要做到科学的加固维修设计,从路桥的现实状况和整个交通网络的实际出发,实地勘察,精密测量,采集第一手相关的地质地貌,施工高度,施工难度等一系列的客观数据,保证数据的真是完整性,采取科学合理的设计方法,选择合理的加固方法,制定严格的施工规范,做好各种加固施工前的准备,比如对器械工具,人员的准备。

2.要采取先进的技术设备,对加固施工的各种机械设备做出科学选择,保证机械设备稳定安全,同时,要加强对加固材料的选择,采购质量管理,选择符合我国国家质量标准的材料,杜绝假冒伪劣产品,从材料商保证加固的质量。同时,严格执行材料使用制度,规范科学合理施工使用,避免浪费,做到物尽其用。

3.要对整个加固工程设计施工都进行全程监控,实施全面的质量管理监督。加强对管理人员的管理技能的提高,培养其负责的工作态度,安装先进的监控设备,加强对施工人员的施工规范性指导和管理,从施工细节到全局的施工进度,加固后的护理修缮,都做出细致全面的监控,保证质量的高标准。同时,要做好加固后期的定期实施路桥维护,管理。全程管理控制,保证加固的质量,提高整个交通网络中的路桥使用寿命和安全性能。

五.结束语

交通运输领域是我国关系到国际经济发展安全命脉的关键领域,交通运输的安全关系到千万出行者的生命财产安全,关系到我国经济文化交流,因此,采取各种措施,将整个运输系统中的安全隐患消除,是保证我国经济政治安全的必然要求,路桥是我国交通运输网络中的重要部分,在设计施工以及维修过程中实施加固技术,实施科学合理,符合实际情况的加固设计,做出严密稳妥的技术施工,不断加强施工设计质量的监督,是保证加固质量,保证路桥功能完整,促进我国公路交通运输网络的完善的客观要求,必须严格科学实施,保证运输的质量与安全。

参考文献:

[1]周创理 浅谈公路桥梁维修加固技术 [期刊论文] 《中华民居》 -2012年6期

[2]楚艳惠 桥梁维修加固技术 [期刊论文] 《交通世界(建养机械)》 -2006年1期

[3]周宏礼 浅谈农村公路桥梁常见病害及加固技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年8期

[4]庞欣 公路桥梁常见病害分析与维修加固技术 [期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2010年17期

第5篇:加固技术论文范文

关键词: 房屋建筑;安全分析;结构加固

Abstract: in the houses of the our country construction process, strictly in accordance with the relevant national demands, the related housing project construction structure analysis and technology is the premise of the construction of the reinforcement house foundation. The reinforcement technology analysis and test, to ensure that our country building in the process of building quality security is in the process of building necessary procedures. With the rapid development of science and technology, people on the safety performance of the house needs more and more strong, and all kinds of new material apply, make the building construction structure reinforcement technique the variability of the increase, which requires us to be in housing construction structure strengthening technology constantly summary and innovation, flexible use of scientific reinforcement method, ensure the quality and safety of the housing construction process.

Keywords: housing construction; Safety analysis; Structure strengthening

中图分类号:TU8文献标识码:A 文章编号

一、概述

我国改革开放的不断深入,城市化的进程不断加快。各地高楼大厦瞬间拔地而起,这给我们房屋建筑技术提出了新的要求,我国房屋建筑施工加固技术在最近几年来得到快速的发展。在房屋的质量安全控制中,房屋建筑施工结构加固技术的研究起到极其关键的作用。在节省国家和人民在建筑方面的资金投入,保证企业和人民的生命财产安全也起到一定的作用。在房屋建筑施工结构加固技术研究理论中,主要包括检验与测试技术、结构的鉴定与评估技术、结构的加固与改造技术几个方面构成。

二、检验与测试技术

在我们常说的结构的检验测试与建筑工程在施工的过程中样品检查有很大的区别,我们所说检验测试一般指的是事后检查和测试技术。比如说:在浇注好混凝土后,测定钢筋的内部成分配置情况等。所以这种技术在实际的运用过程当中的难度是相当的大。它的具体运行涵盖了物理、化学、材料科学的各个方面。所以在实践的操作过程中不是一件很容易的事情。在我国现阶段的检验和测试的过程中,主要采用的是“引进―消化―提高”和“借鉴―独创”相结合的发展之路。他主要是根据材料的不同进行不同的检验和分析。

1、混凝土结构

在我国建国之初,在房屋建筑加固技术的检测上基本上没有什么现代化的检测技术。直到六十年代中后期才把混凝土的强度分析技术进行研究。在七十年代国家建委才把混泥土检测技术列入到建筑科学的发展计划之中,全面组织相关力量进行攻关。在八十年代中期,第一本全国性检测规程《回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》(JGJ23―85)得到发表。此后,关于混凝土强度和缺陷的检查技术得到了广泛的应用和发展,在我国的建筑行业得到了广泛的运用。到目前为止,关于混凝土的检测技术主要有以下几种:回弹法、超声法、钻芯法、拔出法和灌入法等,以及由上述基本方法组合而成的超声回弹综合法、钻芯回弹综合法等。 随着混凝土技术的技术研究的不断的深入,我国的混凝土检测技术已经是非常的成熟,主要表现在混测试理论的完善和测试仪器性能,如:“回弹值―碳化深度―强度”关系,反映了回弹值与混凝土强度之间的基本规律。回弹、超声、钻芯和拔出等方法虽然都是借鉴外国的建筑技术,但是经过与中国的长期的实践运用,这种技术已经带有明显的中国自身特色,且在以前只有引进外国技术设备进行测量到现在这些设备都是国产,很多的检测都达到国际先进水平,如北京市政工程研究院研制生产的NM-3B型非金属超声波检测仪等。应该说,在混凝土强度的检测方面的相关科学技术,我国与发达国家的差距已经明显的缩小。混凝土钢筋检测技术开始于七十年代,在这种技术的检测上,我们开始都使用的国外进口的仪器。当时随着我国在相关领域的不断的深入,我国已经有了第二代的钢筋混凝土设备仪器,我国的仪器可测定120mm厚混凝土层下的钢筋,并可测定钢筋直径,其测试原理为电磁感应。我国的国产仪器基本都能满足先关房屋结构加固检测的相关要求,并且在原先的基础上采用了混凝土雷达仪采用电磁波法测试技术,这种技术在结论的准确性上得到很大的提高,而且检测速度也比较快。

2、砌筑结构

在我国的建筑发展技术当中,砌筑结构的检验与测试的发展则走的是“借鉴―独创”之路。砌筑结构检验测试技术的发展进度比混凝土技术检测要慢一些,在相关技术的成熟度上比混凝土检测技术还差一些,但是该项技术在短短的发展时期内,成就是非常突出的。在我国现阶段已经形成了多种研究方向,可以说在这种原先只靠借鉴外国先进技术研究到现在有自己独创的理论基础,在我国砌筑技术的研究已经达到了国际领先水平。

3、检验测试技术的发展前景

在房屋建筑施工中更好的检测,提高加固技术分析的准确性,保证相关工程施工质量,是建筑施工检测技术的最终目标。开发全新的项目经验使检测技术的不断的发展和完善,是检测技术发展的方向。在检测技术的实践运用中,检测仪器的好坏直接关系到检测水平的高低。如果没有先进可靠的检测仪器,那么检测技术将很难取得好的数据。在与发达国家的对比上,我国检测仪器还是存在一定的差距,主要表现在相关仪器的性能不是很稳定、功能少、使用期限短,而且占地面积大的各种缺点。所以在现实的基础不足上,我们一方面要利用现有设备,另一方面要引进先进技术,自身也要不断的开发,从而解决我国检测设备的不足的问题。在建筑工程检测水平提高的决定因素上还有一方面就是,在数据分析的方式方法的改善。要想取得完善的数据,我们必须确定科学合理的检测项目、合理布置相关检测位置最大限度的减少相关检测数据的误差。保证数据的真实性和可靠性。 随着工程技术水平的不断的提高,也要求我们的检测技术也要跟上技术的发展水平,所以必须保持原有技术的运用上,不断的总结实践经验,对检测技术不断的发展和创新。

三、结构的鉴定与评估技术

结构鉴定与评估技术的产生和发展与建筑市场管理完善和人们对建筑的安全性能不断提高是有很大的关系的,与我国经济发展水平有很大的内部联系。同时这种技术的运用也受到相关检测技术的影响。经过我国建筑行业不断的发展,建筑物的抗震性能和抗震技术的运用已经不断的完善,经过反复的实验和总结,已经成为房屋结构的鉴定与评估技术的重要组成部分。建筑物抗震技术的鉴定和加固技术的发展和成熟,为结构的鉴定与评估技术奠定了坚实理论基础。 建设工程质量的检测与鉴定为治理各种工程加固问题如设计造成的多层砖房温度裂缝问题,混凝土工程施工阶段的开裂问题等起到了积极的作用,为设计规范和施工验收规范的修编提供了依据。这统分说明我国的结构的鉴定与评估技术是不断的完善和发展的。

四、结构的加固与改造技术

在科学技术不断发展的前提下,新的加固材料的不断的研发并且投入到市场当中,成为我国加固技术研究强大推动力。在以前的经验总结过程中,检测鉴定技术的发展主要依靠检验测试仪器的先进与否,加固技术的发展依赖于新材料的发展。由轻质、高强、抗腐蚀、耐高温的新材料构成的效果好、易施工的加固方法可推动加固材料的发展。加固改造技术的提高还体现在施工技术改善和提高及施工机具上,而在这方面的研究一直相对较少。另一方面,加固改造理论不断的发展和提高是加固技术得意发展的另一个重要推动力。到目前为止,加固基本上是针对构造和承载能力不足的构件,缺乏从结构总体上的把握与判别。在结构设计领域则有相应的理论,如建筑抗震设计中的概念设计,混凝土结构设计中的强柱弱梁强节点等。目前的加固有时会适得其反。 随着房屋结构加固技术的发展,我国在房屋结构加固技术的运用上已经不断的完善,这充分说明了房屋结构加固技术在房屋的建造过程中有着重要的作用。

五、其它加固技术

1、直接加固的一般方法有:加大截面加固法,也就是将建筑物在施工的过程当中的截面积加大进行分析加固的运用方法;置换混凝土加固法:对时间长久的混凝土进行置换,加入坚固性强的混凝土;有粘结外包型钢加固法:也是比较常用的一种方法,容易实施,将钢结构直接外包在建筑物表面。和这种方法比较类似的有粘贴钢板加固法还有绕丝法、锚栓锚固法等等。

2、间接加固的一般方法有:增加支承加固法:将建筑物的安全结构进行分析,进行重力上的分配,从而加固房屋建筑物。植筋技术:也是常用的加固方法,对房屋的内部结构中加入钢结构,从而从根本上改变房屋建筑物的坚固性。裂缝修补技术:在房屋建筑物经过长时间在自然环境下的侵蚀后,在建筑物的表面会有一些裂缝看,在这中技术的运用下,可以在裂缝中加入必要的建筑材料,从而加强建筑物的固有力度。

总结:

从以上的分析我们可以看出我国的房屋建筑加固技术的运用是一个从无到有,从不完善到完善的一个过程。但是从总体上分析,我国房屋建筑物加固技术与国外技术水平存在一定的差距,这就需要我们不断的根据我国建筑物的自身特色和地理自然条件,对建筑物进行研究总结,不断的提升我国建筑物加固技术水平。

参考文献

[1]卓尚木.建筑工程中结构事故分析与加固[M].北京:中国建筑工业出版社.1997.

[2]万墨林,韩继云.建筑工程中的结构加固技术[M].北京:中国建筑工业出版社.1995.

[3]卓尚木.钢筋混凝土结构事故5分析与加固[M].北京:中国建筑工业出版社.1997.

[4] GB 50023-95,建筑抗震鉴定标准[S]北京:中国建筑工业出版社.2002年6月.

[5] JGJ 125-99,建筑工程鉴定标准[S]北京:中国建筑工业出版社.2002年6月.

[6] 孙秀华.浅谈各种建筑结构的加固技术[J].黑龙江科技信息,2008(15).

[7] 刘树林.浅谈各种建筑结构的加固技术[J].科技咨询导报,2007(30).

第6篇:加固技术论文范文

关键词:锚杆静压桩 设计 挤土沉降 研究

中图分类号:TU472.99 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)001-001-02

随着我国城市建设的不断发展,建设用地受到越来越大的制约。在软弱地基上修建建筑物或对原有建筑物进行加高、加固都需要对地基进行处理。锚杆静压桩技术是一种加固地基的新技术,自80年代在我国首次应用,经过二十多年的发展已经取得了很大的改进。本文将对锚杆静压桩的研究现状作简单的介绍。

1 锚杆静压桩工作机理

锚杆静压桩是借助锚杆与建筑物基础底板相固接提供的反力,再通过反力架作为传力系统,利用安装在桩顶的千斤顶把预制桩逐节挤压入土层中,达到设计深度和要求的承载力后,再把桩顶与基础底板用微膨胀早强混凝土进行封装,待混凝土凝固后便可和建筑物形成整体,与原有基础共同承受上部荷载,提高了原有建筑物基础的承载能力,满足建筑物加高或加固的需要。压桩反力由建筑物本身自重提供,同时也要求锚固结点满足一定的抗拔力,才能保证压桩的施工顺利进行。

2 锚杆埋设技术的研究

锚杆静压桩在施工过程中是依靠锚固于基础的锚杆和钢梁形成的反力架提供反力,因此,锚杆锚固于基础的牢固程度往往决定了压桩荷载的设计。若锚杆抗拔力过小,而压桩力又比较大,则锚杆容易发生滑脱,这是施工所不允许的,因此,必须对抗拔锚杆设计与埋设的质量足够重视。通常静力压桩的施工,是通过使用带有配重的静力压桩机完成的,而后压桩技术是在已有建筑物的基础上实施,大型压桩机械无法实施。使用锚杆静压桩很好地解决了场地受限的问题,但由于没有解决反力架的锚固问题,其使用受到了限制,为此,许多单位展开了对锚杆与基础锚固问题的研究。冶金部建筑研究总院同第一冶金建设公司等单位发明了环氧砂浆锚固地脚螺栓的新技术,奠定了锚杆静压桩的发展基础。施工时,先在基础中钻孔,然后放置锚杆,埋深为10倍锚杆直径,锚杆可采用直杆形式,端部镦粗或加焊钢盘箍。最后用环氧砂浆做粘结剂封填钻孔,在桩顶用混凝土封桩。经实践发现,少数锚杆会因设计压桩力超过锚杆的抗拉强度造成锚杆缩颈外,锚杆并未被拔出,从而可以证明用环氧砂浆粘结的锚杆具有较大的抗拔能力。此外,若能确保锚杆孔内干燥,也可用硫磺胶泥作粘结剂。

目前锚杆静压技术对于压桩深度较大的场地显得不足,为满足增加后压桩深度提高承载力的需要,上海市第二建筑有限公司发明了一种实用新型静压锚杆桩反力装置,它解决了传统的锚杆静压桩压桩深度小,压桩力小的缺陷,具有更合理的结构,反力架便于移位,施工工艺简单、工期短且造价低等优点,特别是当城市建筑物密集,打桩机械活动范围受到限制的施工环境时,更显示出其优越性。

3 锚杆静压桩的设计研究

1984年,周志道结合安徽芜湖少年宫事故工程《锚杆静压桩法》,标志此项技术的产生。在第七届全国地基处理学术讨论会上发表的论文中曾明确提出该项技术有待解决的课题:锚杆静压桩技术应用于新建压桩或已建工程补桩的设计计算理论研究和各种加固形式合理参数确定以及沉降计算。

现行针对锚杆静压桩技术的规范是1991年发行的《锚杆静压桩技术规程》,里面很多设计理论是参照桩基设计规范的,对锚杆静压桩工作机理,施工影响等还需要作深入的研究。近年来,许多学者和各种施工单位都对锚杆静压技术作了大量的研究,总结出了许多设计经验和理论研究成果。文献[1]从时间效应、深度效应、荷载分担以及工后沉降等问题对锚杆静压桩进行了较为系统的土力学阐述,并对设计提供较多的建议值。文献[2]探讨了压桩力系数取值问题,解决了相关规范和规程在对锚杆静压桩描述时的一些矛盾。文献[3-4]对桩身应力分布规律进行了研究。文献[5]系统地研究了桩身回弹问题。文献[6]用小孔扩张理论,分析了后压桩施工挤土的塑性半径范围。文献[7-12]结合工程实例扩展了锚杆静压桩的应用范围,并探讨了相关设计计算理论。从各种研究文献中还发现,其设计计算理论大多套用相关桩基规范,研究没有系统化,因而对施工造成了不必要的浪费。鉴于此,袁志斌等通过阐述复合地基理论,指出目前锚杆静压桩设计方法的不足,认为运用复合地基理论分析锚杆静压桩才是比较经济合理的,并通过实例验证了该设计理论的可靠性。锚杆静压桩不仅可以应用于基础加固,也可应用于新建工程,对于大型机械无法进入的场地其优越性得到充分显示。江声述对新建工程应用锚杆压桩法做了较为全面的研究,总结了许多设计理论:新建建筑物的基础需先施工承台,并预留压桩孔和预埋锚杆。接着施工上部结构且要保证自重足能满足压一根桩所需反力,这时就可以进行压桩施工,并封孔,使桩与基础牢固联接在一起。锚杆静压桩单桩的承载力要和上部结构可提供的压桩反力以及承台作为基础的承载力相互联系,设计时要有全局思想,通常遵循从布桩及承台设计开始,然后确定单桩承载力,再进行桩基础的设计和验算的步骤。

4 锚杆静压桩挤土沉降问题的研究

4.1 锚杆静压桩挤土效应分析

锚杆静压桩是一种后压桩技术,它能解决后期加固问题,但施工中产生的挤土效应和附加沉降不容忽视,处理不当反而增加了原有建筑物的沉降,因此对其应有深入的认识。锚杆静压桩在施工时必会挤土,由此引发土体的两种变形:一种是桩土摩擦产生的竖向位移,另一种是挤土成孔产生的土体侧向挤出。施工的桩数越多,速度越快,挤土产生的效应就越明显,过大的附加沉降和水平位移将会对建筑物产生危害。锚杆静压桩所挤压土层在上部荷载作用下,已完成压缩固结过程,相比新建工程静压桩挤土阻力较大,同时由于上部结构的限制,挤土时的侧向膨胀也更突出,过大的水平位移对周围建筑物和管线等设施的影响严重。而且原有桩基也会受土体水平挤压而发生偏移甚至断裂,所以,锚杆静压桩施工设计不当,不仅没能增加基础承载力,反而起到了破坏作用。因此,有学者对锚杆静压桩施工的挤土问题进行了较深入的研究。同济大学李永盛等认为锚杆静压桩的桩土作用机理与一般的挤土桩是不完全相同的,它是土层已有附加应力的基础上进行沉桩,空间效应明显,是三维问题。他们运用小孔扩张的理论,在考虑竖向荷载影响的情况下,给出了一种计算桩周塑性变形范围的计算方法。

4.2 锚杆静压桩附加沉降分析

锚杆静压桩施工是一个动态过程,受挤压土体的各种物理反应随着深度呈非线性变化,受力状态和附加沉降的产生变得非常复杂,通过研究发现,主要有4个方面的原因导致了锚杆静压桩挤土效应的复杂化。

(1)桩侧粘性土由于受到挤压而产生塑性变形,土体有向上隆起的趋势;也可能被挤密而发生沉降,两种结果都会使桩周土受到径向压缩,土体产生塑性流动并向地表挤出。对于非粘性土,受挤压后不仅产生弹塑性变形,而且还被挤密,其结果可能产生隆起也可能产生沉降,这和粘性土受挤压时竖向变形的情况不同。

(2)压桩过程中桩端阻力和桩侧摩阻力引起的附加沉降。沉桩时,由于桩的挤土效应,桩周土体受到扰动和重塑,桩侧摩阻力比桩端阻力小很多,可忽略不计。因而桩阻力引起的附加沉降主要是桩端引起的,它的大小可以根据Mindlin公式用分层总和法求解。

(3)压桩时桩周围土体产生塑性变形导致强度降低,在上部荷载不变的情况下引起附加沉降。由于沉桩时会对桩周围的土体产生挤土效应,在桩周一定区域内土体会发生塑性变形变成重塑土,土体的强度大幅度降低,在上部荷载一定的情况下,土体变形增大,即地基的压缩模量变小。锚杆静压桩的施工都是在一定的荷载作用下进行的,所以会引起一定的附加沉降。

(4)封桩引起桩体回弹产生的附加沉降。通常锚杆静压桩沉桩时,在压到最后一节桩时,所施加的压力能达到200多KN。而锚杆静压桩的桩径通常很小,其桩长则可以达到20m左右,所以在压桩的过程中桩体会产生相当大的弹性压缩变形,当作用于桩体上的荷载撤除后会产生很大的回弹变形。然后进行封桩,上部结构的荷载会逐渐转移到锚杆静压桩上,此时桩体会产生再压缩变形。这个过程可以归纳为加载-卸载-再加载的循环过程,再压缩弹性变形就是附加沉降。

在沉桩的过程中,前三种附加沉降是同时发生并相互作用的,因而在分析附加沉降产生的原因时,要把这三个方面联系起来考虑。同济大学刘万兴等根据前三种附加沉降的原因推导了沉降计算的公式,并运用该公式对一工程实例进行了计算与分析,所得计算结果与实际情况基本符合,具有一定的可操作性。

5 锚杆静压桩技术展望

锚杆静压桩加固地基技术是我国在土木工程领域自主研究开发成功的新技术,经过二十多年的发展,现在已成为技术可靠、经济合理的新型加固方法。锚杆静压桩技术也还有很多需要改进的方面,还有很多新技术要去创新,例如研制新的压桩设备,运用单板机对压桩力、桩长等参数实时显示,配置自控电脑,进行智能化施工。因此,许多新的课题需要广大技术人员去发掘和创新。

参考文献:

[1] 顾尧章,蔡泽芳.锚杆静压桩加固的土力学阐述[J].浙江建筑,2005,23(6):27-29.

[2] 杨根喜,濮志锋.小型静压桩压桩力系数取值方法的探讨[J].工程勘察,2002(5):38-40.

[3] 张希,赵荣欣.锚杆静压桩施工过程及正常工作中的桩身应力分布研究[J].施工技术,2005(增刊):65-67.

[4] 穆明,王砚彬.锚杆静压桩静载荷检测曲线分析[J].山东煤炭科技,2003(2):62-63.

[5] 肖建明,夏建中.关于锚杆静压桩回弹量问题的探讨[J].大众科学与科学研究,2006(8):10-12.

[6] 艾剑峰,康华艾.锚杆静压桩桩土作用力的理论分析[J].南昌工程学院学报,2005,24(3):69-72.

[7] 赵琪,谢剑彬.静压锚杆长桩施工技术及应用[J].建筑施工,2002(4):266-268.

[8] 周清.锚杆静压桩在既有建筑物地基加固中的应用[J].黄石高等专科学校学报,2003,19(6):1-4.

[9] 祝于祥.锚杆静压桩最终压桩力在砂性土中设计值探讨[J].东华理工学院学报,2006(4):370-372.

[10] 程晔,于宁庆,龚维明.桩同作用设计与逆作法施工[J].江苏建筑,2001(3):33-35.

[11] 钱尧锋.周边不稳定条件下危房加固时机探讨[J].岩石力学与工程学报,2003,22(7):1216-1221.

[12] 徐德良,龚任远,管雯.交替式锚杆静压桩的设计与施工[J].南京建筑工程学院学报,2001(59):96-99.

[13] 袁志斌,齐永正.锚杆静压桩设计理论探讨[J].西部探矿工程,2008(7):47-50.

第7篇:加固技术论文范文

关键词:岩土锚固 发展 问题

一、概述

岩土锚固是通过埋设在地层中的锚杆( 索)( 以下统称锚杆) ,将结构物与地层紧紧地联锁在一起,依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力或使地层自身得到加固,从而增强被加固岩土体的强度,改善岩土体的应力状态,以保持结构物和岩土体的稳定性,以达到预防和治理此类地质灾害的目的。

二、岩土锚固工程技术的发展历史

1.岩土锚固工程技术在国外的发展历史概况

岩土锚固技术在与岩土有关的工程中的应用可以追溯到19世纪末。1872年,英国在北威尔士露天页岩矿首次使用了锚杆支护。此后,美国从1910年开始在阿伯施莱辛的弗里登斯煤矿使用,20世纪40-50年代以后,锚杆在美国矿井下的成功应用引起了世界各国的重视和广泛推广,90年代煤矿锚杆支护几乎达到百分之百。德国在1912年开始在谢列兹矿的井下巷道采用锚杆支护,20世纪80年代以后,逐步改变了崇尚自己发明的U型钢支护,而转向推广应用锚杆支护技术,且锚杆技术在千米深井中得到应用。法国在20世纪60年代末锚杆使用量占2/3,80年代后,煤巷锚杆比例大幅提高。日本于1950年引进锚杆支护技术,20世纪70年代煤矿和隧道中使用锚杆的比例已经达到4.5 :3。澳大利亚从英国、法国等引进锚杆技术后,于20世纪80年代后期对锚杆支护技术的改进使锚杆支护技术提高了一个档次,并引起英国等国家的再学习,重新推动了锚杆支护技术的发展。目前在澳大利亚的煤矿巷道中基本上采用了锚杆支护技术。

2.岩土锚固工程技术在国内的发展历史概况

我国于20世纪50年代开始使用锚杆支护技术,至70年代前期还处于探索阶段,直至1978年才开始重点推广,至80年代向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护,90年代又向澳大利亚学习和引进成套先进的锚杆支护技术,目前已得到广泛的推广和应用。在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上,有些矿井甚至达到了100%,取得了较好的技术和经济效益。

三、锚固工程技术存在的问题和发展趋势

1.锚固机理的认识亟待提高

锚固技术的关键首先是对锚固机理的认识。它包括两部分,即锚固对岩土体的加固作用和单根锚杆本身的受力问题。尽管现在有许多对锚固作用的解释 ,但这些解释多半是表面的和牵强的,或者只适用于一些特殊条件。因此,目前的技术标准主要是经验性的,设计和施工中还有许多盲目性;应该说,这是妨碍锚固技术向科学化发展的主要原因,也是锚固技术需要解决的重要问题。

2.锚固理论的研究应充分强调与实践相结合

锚固技术和其他岩土工程技术一样,不仅施工设计,而且施工过程对施工效果也有重要影响。因此,这些方面的研究也显得特别重要。但是,有关这一领域的研究几乎空白。这也是一项要求通过对锚固理论的深入认识去解决的关键问题。

3.应充分保证施工质量

锚固工程是一项隐蔽工程。在施工质量上一方面设计工程事故问题,另一方面当出现问题时甚至还难以分清是质量问题还是设计问题。因此,保证施工质量是发挥锚杆支护功能、提高锚固技术整体水平的重要因素。除人为因素之外,保证施工质量主要有两条途径,即配套性能良好的机械设备和机械化施工手段,以及科学的验收规程和相应的试验方法和要求。但目前对施工质量的重要意义认识不够。

4.加强监测反馈技术的发挥

岩土工程一方面在施工前有许多未知因素;另一方面,岩土材料破坏过程具有渐进性特点。因此,监测一方面可以确定这种“黑箱”或“灰箱”的内在状况;另一方面,即使岩土工程发展到较先进的水平,要预测后续情况仍不可缺少必要的检测手段。目前,尽管监测工作已有所进展,但其所起的反馈作用和指导作用却较难发挥。主要原因是由于施工和管理人员的理论水平偏低,对监测的认识不足,且缺少正确的指导方法,这是使今后的锚固技术更加科学而需要解决的重要问题。

参考文献:

[1]韩立军等.岩土加固技术. 徐州:中国矿业大学出版社.

第8篇:加固技术论文范文

关键词: 锚固设计理论;锚杆

中图分类号:U455.7+1文献标识码:A文章编号:

Abstract: Accroding to home and abroad bolting theory ,and basing on mechanism ofblotingsome problems about the research of bolting technology is advanced in order to improvethe application of the existing bolting theory technology.

Key words:Bolting in theory;anchor

0 引言

锚杆支护技术始于国外,是维护围岩稳定的支护技术[1]。1872年英国北威尔士露天页岩矿首次应用锚杆加固边坡。19世纪初期美国首先将锚杆支护用于矿山建设。1934 年阿尔及利亚的Cheurfas 大坝的加高工程首次采用10 000 kN 级预应力锚杆作为抗倾覆锚固,这是世界上第一例采用预应力锚杆加固坝体,并获得成功。50年代初,瑞典生产出高效的喷浆机,随着速凝剂的出现锚喷支护在全世界迅速推广。

1锚杆支护的发展

当前锚杆锚固技术以其技术先进、经济合理、质量可靠等优点正在隧道岩体支护中广泛应用并且发展迅速。美国、澳大利亚的矿井巷道支护中, 锚杆支护占90 %以上。锚杆锚固技术合理地调动岩体的自身强度和自承载能力改善岩体的应力状态。

1.1锚杆支护

锚杆支护通常与刚带、网、混凝土等共同作用对岩体进行加固。我国煤矿1955年开始试用锚杆。当时的锚杆只起悬吊作用, 被动承载而不与围岩共同作用,效果不理想。借鉴国外技术经验,加上我国技术人员科技研究,锚带网和锚梁网等支护方法在现场得到了大量的应用,支护效果显著增强。这时锚杆不仅起到悬吊作用, 更重要的是起到组合拱或组合梁作用。目前有各种各样的锚杆支护系统,例如锚杆带网、锚杆带刚带、锚杆带梁、锚杆桁架及其多种组合广泛地用于各种工程中。

1.2锚杆的分类

目前锚杆的种类很多,几十乃至上百种。分类目前没有统一标准。按照锚杆与岩体锚固方式可将其划分为机械式、粘结式、和摩擦式;按杆体材料又分为木锚杆、竹锚杆、金属锚杆、聚酯锚杆;按照锚固长度划分可分集中锚固类锚杆和全长锚固类锚杆;按锚固体传力方式分为压力型锚杆、拉力型锚杆和剪力型锚杆;按锚固体形态分为圆柱型锚杆、端部扩大型锚杆和连续球型锚杆等。

我国最早应用于矿山建设的是木锚杆和竹锚杆,其价格低廉取材广泛,但其锚固力较小,在工程中起到的作用不是很明显。随着生产的发展,金属锚杆已逐渐将其取代。在众多锚杆中预应力锚杆是应用较广泛的一种锚杆。预应力锚杆是在安装锚杆时给锚杆施加相当量的预应力,这样的作用能有效地阻止围岩的开裂、滑移和弱化。不仅消除了锚杆的初始滑移量,而且还能给围岩施加一定的预压应力,提高围岩抗剪切能力和抗拉能力。随着技术的发展,新工艺的进步,现在的锚杆不但锚固力符合工程的需要,其设计逐渐更符合优化的要求,象德国的可伸长的让压性锚杆[2]、俄罗斯的杆体弯曲型可延伸锚杆,可回收锚杆及抗腐蚀性、重量轻、可切割的塑料锚杆[3]等等,它们广泛用于生产建设,在支护强化领域起到了举足轻重的作用。

2锚杆支护技术理论的发展

锚杆和岩体之间的相互作用机理非常复杂,很难通过力学和数学模型进行准确模拟[4],,,国内外很多学者对锚杆作用机理做了大量的深入研究与探讨,揭示了锚杆支护的机理。

2.1国外的锚杆支护技术理论

(1) 组合拱理论

组合拱理论是兰氏( T・A・Lang) 和彭德(Pender)提出的。在拱形巷道围岩的破裂区中安装预应力锚杆,在杆体两端将形成圆锥体形式分布的压应力。如图1。如果按照一定规律布置一系列锚杆,各个锚杆形成的压应力圆锥体将交错重叠,形成一个防止破裂区扩展的承压拱(组合拱),这个承压拱可承受其上部破碎岩石施加的径向荷载,能阻止不稳定岩石的滑移,促使岩石之间的间隙面压紧[5]。承压拱厚度W可按(1)式近似计算,即

W=L-S(1)

式中:W― 承压拱厚度;L― 锚杆长度;S― 锚杆间排距

锚杆支护力最大值[1]可由下式确定: (2)

如果考虑剪切滑移,锚杆提供最大支护力为:

(3)

式中: ― 破坏剪切角;― 岩石滑移线最大倾角; ― 锚杆的锚固力;

― 锚杆排距;― 锚杆间距;

英国与澳大利亚等国家的锚杆支护设计倾向于此理论。

(2) 悬吊理论

1952 年路易斯阿・帕内科(Louis A・Panek) 等发表了悬吊理论。该理论认为把由于开挖、爆破等造成的松动岩块稳固(悬吊)在稳定岩层上,防止破碎岩块的冒落,在坚硬节理发育的岩块处,锚杆通常起这种作用。锚杆长度可按下式确定,即

L= L1+ L2+ L3 (4)

式中: L1 :锚杆外露长度(一般取0.15m); L2 :锚杆有效长度;

L3 :锚杆锚固长度 (一般取0.3~0.4m);

锚杆有长度的确定: ①当直接顶需要悬吊而它们的范围易于划定时,应大于等于直接顶的厚度。②当通过实测已确定围岩松动圈范围时,应大于等于松动圈(即破碎带或冒落带)的高度。锚杆直径按杆体承载力与锚固力等强度原则确定,即

(5)

式中:― 锚杆的锚固力(由拉拔试验确定);― 锚杆杆体材料的抗拉强度;

(3) 组合梁理论

1952 年德国Jacobio 等发表了组合梁作用理论, 其实质是通过锚杆的径向力作用将叠合梁的岩层挤紧,增大层间的摩擦力,同时锚杆的抗剪能力也阻止层间错动,从而将叠合梁转化为组合梁。在美国,由于其巷道埋深较浅、岩层强度高且地应力比较低,此理论的应用较多。

(4) 加固补强

该理论认为,对于节理密集破碎岩体或是较为软弱的土体,施加锚杆可使破碎岩体具有完整性,在软弱土体中增加筋骨,从而增强锚固区围岩土体的强度(如弹性模量E ,粘聚力c) 。

(5) 销钉理论

销钉作用表现为两方面:①利用锚杆将不稳定块体钉到深部稳定的围岩上。②软岩洞室围岩常发生压剪破坏,破坏了的岩体将沿最不利的滑移面滑动。如沿洞室周边径向布置锚杆,由于锚杆与滑移面斜交,锚杆就会起到防剪抗滑作用。

2.2国内的锚杆支护技术理论

(1) 全长锚固中性点理论

全长锚固中性点理论由东北大学王明恕教授提出。该理论认为在靠近岩石壁面部分(锚杆尾部) ,锚杆阻止围岩向壁面变形,剪力指向壁面。在围岩深处(锚杆头部) ,围岩阻止锚杆向壁面方向移动。锚杆上的剪力指向相背的分界点,称为中性点,该点处剪应力为零,轴向拉应力为最大。由中性点向锚杆两端剪应力逐渐增大,轴向拉应力逐渐减少。这个理论存在着一定的价值。但是它难以解释锚杆尾部的断裂机理。

(2) 松动圈理论

将围岩中产生的松弛破碎带定义为围岩松动圈。 围岩松动圈支护理论是由中国矿业大学董方庭教授在对围岩状态进行深入研究后提出的。松动圈理论是现有支护条件下,试图采用支护手段阻止围岩的松动破动是不可能的。松动圈越大,收敛变形越大,支护就愈困难。因此松动圈理论认为,支护的作用是限制围岩松动圈形成过程中碎胀力所造成的有害变形。该理论的优点是简单、直观,对中小松动圈有极重要价值,但对大松动圈尤其是高应力软岩以及采准巷道,实践表明,该理论有一定的局限性。

(3) 围岩强度强化理论

其要点是:①锚杆加固围岩 的实质是改变了巷道围岩的受力状况,增加了围压,从而提高了岩石的力学参数(δ、E、C、), 改善被锚固岩体的力学性能;②巷道围岩存在着破碎区(松动区)、塑性区、弹性区,锚杆锚固区域内的岩体的峰值强度或峰后强度、残余强度都能得到强化;③能较好地控制围岩破碎区、塑性区的发展,从而更有利于保持巷道围岩的稳定。

(4) 锚固平衡拱理论

该理论认为,锚杆加固对于提高围岩自身的最大承载能力没有明显的效果。但在围岩产生塑性破坏后,对提高围岩的残余强度及承载能力有显著作用。在洞室周围,锚杆与其锚固范围内的岩石构成一种锚固支护体。当这个锚固体中的岩石在围岩集中应力作用下发生破坏时,其承载力降低并产生变形,同时围岩的集中应力向深部转移,使锚固体卸载。在这个过程中,锚固体通过锚杆的约束作用和抗剪作用,使塑性破坏后易于松动的岩石构成具有一定承载力和适应自身变形卸载的锚固平衡拱。

这些理论在生产实践中起到了积极的作用,有效的指导了工程实践。在这些理论中,其多数是以定性的方法进行分析,还不能满足工程建设与应用研究。其对岩土锚杆的传力机制也只是定性描述,锚杆加固机理、锚杆的长期工作性能也没有统一的认识,另外在变化的荷载等条件下锚杆的性能还有待于研究。

3锚杆支护的设计

在我国,锚杆支护设计及参数选主要依靠经验与实验的方法。当地质条件简单、围岩稳定时, 直接采用工程类比法确定锚杆支护参数,再用悬吊理论、组合拱理论或松动圈理论加以校核即可。当地质条件复杂时, 采用试验方法确定锚杆支护形式和支护参数, 一般先进行室内模拟实验, 再进行工业性试验锚杆。

目前, 支护设计方法有以下几种。专家系统设计法 它是工程类比法的发展,但由于是建立在众多专家知识和大量的经过实践检验行之有效的经验设计的基础上,因而支护设计的可靠性和合理性大为提高。理论设计法 是建立在锚杆支护力学分析与模拟计算的基础上, 需要预先测试围岩力学参数, 并进行系统的锚杆支护作用机理和围岩变形机理研究,才能成为指导围岩控制实践的科学方法。实测设计法 又称现场监测法, 是由澳大利亚和英国先后发展起来的, 该设计法从地质评估开始, 先进行初始设计,然后通过对锚杆的现场特征、岩体特征及巷道在加固条件下特征的详细监测验证设计,最后确定锚杆加固系统, 并继续进行日常监测。围岩松动圈设计法 该方法含有专家系统设计法和现场实测设计法的内涵, 简单直观, 易为现场工程技术人员所接受, 且对岩巷有着良好的适应性,但对煤巷尤其是动压煤巷的适应性仍有待深入研究, 故围岩松动圈支护理论与设计方法也是今后发锚杆支护技术发展前景与制约因素展的重要方向。

在现有的地下工程支护加固设计中,由于诸多未知参数难以确定,且地质因素复杂,现在仍滞留在以锚杆为主体的研究水平上,没有到把锚固支护看作一个整体系统来作研究设计。这事必造成一些不合理因素。这种研究是今后的方向,应该说这是一套切实有效的方法。它可以克服过去单一重视锚杆本身行为的弊端,从而可以充分发挥系统各要素的功能,以使系统达到最佳工作状态。在欧美一些国外对这个已有所研究,并取得了一定的进展。

4结束语

锚杆支护方法发展到现在已有一百多年的历史,其无论在工业民用建筑、隧道桥梁、矿山建设还是在高陡边坡、大型地下洞室、大型弧门闸墩、大坝及坝基各类建筑物的加固中都发挥着积极的作用。虽然锚杆无论在强度、抗腐、与周围体的粘结力等都有提高,但锚杆支护的理论及设计滞后于工程应用研究,理论分析和数值分析与实际情况出入较大。最主要的就是力学模型和分析方法方面还不够完善。分析支护效果的各种影响因素,研究锚杆结构的作用机理、长期受力特性,对工程质量效益的提高有着深刻的现实意义。

参考文献:

[1] 张向东等.隧道力学.香港天马图书有限公司.2000.

[2] 刘永阔.新型锚杆及岩土锚固新技术. 西部探矿工程. 2006(6)

[3] 程良奎.深基坑支护的新进展[A].北京:人民交通出版社.1998.

第9篇:加固技术论文范文

论文摘要:加强知识产权保护能够激励R&D投入,而R&D投入能够增加技术知识存量。引入技术知识存量作为技术创新的变量,利用15个DECD成员国1980~2003年间的面板数据,采用固定效应回归模型,检验了开放经济体国家知识产权保护的经济效果。研究结果表明,在开放经济体国家,加强知识产权保护能够促进经济增长,且技术知识存量越大,加大知识产权保护力度对经济增长的促进作用越显著。

随着知识经济全球化的深人发展,知识产权日益成为国家发展的战略性资源和国际竞争力的核心要素,知识产权保护水平与一国的经济发展密切相关。加强知识产权保护力度是否会促进经济增长?对于这一问题,学者们产生了一定的分歧。一部分研究者认为加强知识产权保护力度能够激励创新,减少后续创新的成本,故加强知识产权保护力度会促进经济增长。Chen等的实证研究表明,知识产权保护水平和发展中国家的技术创新呈正相关关系。Eicher等指出,有效的知识产权保护会提高劳动生产率,减少对劳动力的需求,进而降低后续的知识产权保护成本。Parell认为知识产权保护能够激励发展中国家的私人机构研究开发新的知识与技术。另一部分学者则认为,加强知识产权保护会降低国家间资源分配的效率,削弱市场竞争,故加强知识产权保护力度会阻碍经济增长。Grossman等川认为,从生产要素投人的角度来看,大部分生产要素被用来生产已有产品,只有很少一部分用来生产新产品,从而扭曲了对创新产品的资源配置。Helpman认为,强的知识产权保护会使生产线从欠发达国家向发达国家转移,使生产在价格高的发达国家进行,降低了效率。Horii等指出,最优化的长期经济增长率需要的并不是一个完美的知识产权保护体系。尽管研究者在加强知识产权保护是否促进经济增长这一问题上没有达成共识,但是,一些研究显示,相对于封闭经济体国家,在开放经济体国家,知识产权保护促进经济增长的效果更显著。正是基于这些学者的研究成果,本文旨在探索一个问题:在开放经济体国家,知识产权保护强度越强越好吗?

在上述有关知识产权保护经济效果的实证研究中,学者们都是基于外生增长理论,把技术创新作为外生给定的,他们并没有提出技术创新的合适变量。虽然Schneider在实证研究中把当年的R&D投人作为控制变量,但并没有考虑以前的R&D投入积累。此外,R&D投入转变成技术知识,有一定的滞后期。R&D投人经过一定的周期,会转变成技术知识,形成的技术知识可以累积,同时技术知识也会随着时间的推移而陈腐化。

Grili-ches提出了技术知识存量的概念,测度通过研究开发投资所产生的技术知识存量的数值。本文基于内生经济增长理论,引人技术知识存量作为技术创新的变量,利用DECD成员国的面板数据,采用经济计量的方法,检验开放经济体国家知识产权保护的经济效果。

1、模型的建立

新古典经济学假定在技术进步不变的条件下,研究均衡经济增长如何取决于固定资本存量和人力资本存量的变动。本文用人均GDP作为经济增长的变量;用固定资产投资占GDP的份额作为固定资本存量的变量;用初中毛人学率作为人力资本存量的变量;采用Ginarte等测定知识产权保护强度的指数作为知识产权保护强度的变量。考虑到人力资本存量和知识产权保护对经济增长产生作用有一个滞后期,本文假定滞后期为3年。由于使用面板数据进行实证研究,本文采用固定效应回归模型。基于以上考虑,建立如下基本回归模型:

式中:为i国第t年的人均GDP;为i国第t年的固定资产投资占GDP的份额;GS-为i国第((t-3)年的初中毛人学率;为£国第((t-3)年的知识产权保护强度指数;a:为非观测效应;为误差项;为常数项;和为相关系数。

对知识产权保护的经济效果进行实证研究,如果仅仅考虑资本和劳动的投入,并不能很好的体现知识产权保护政策在激励创新方面的作用。因此,本文引人技术知识存量,对回归模型(1)进行改进,得到以下的回归模型:

式中:为i国第t年的技术知识存量;为相关系数。

由于加强知识产权保护力度,能够激励企业扩大R&D投人,新增加的R&D支出能够增加技术知识存量。而更多的技术知识存量使研发主体拥有更强大的研发基础,可以带来更多的技术创新成果。显然,知识产权保护和技术知识存量对经济增长有着相互促进的作用。为此,引人知识产权保护力度和技术知识存量的交互项,对回归模型(1)进行改进,得到以下的回归模型:

式中,为相关系数。

同时,考虑到技术知识存量以及知识产权保护和技术知识存量的交互作用对经济增长的贡献,对回归模型(1)进行改进,得到以下的回归模型:

2、数据的获取与计算

2.1数据的获取

Sachs等提出,如果一个国家满足所有下述5条标准,就可以认定该国为开放经济体国家。即:①非关税壁垒覆盖面低于贸易的4000;②平均关税率低于4000;③20世纪70或80年代,外汇黑市溢价低于2000;④该国不是被划分为社会主义国家;⑤政府不允许垄断主要出口。为了检验开放经济体国家知识产权保护的经济效果,本文选取了15个DECD国家。根据Sachs等的划分方法,这些国家都是符合5个标准的开放经济体国家。即奥地利、加拿大、丹麦、芬兰、法国、德国、冰岛、爱尔兰、意大利旧本、荷兰、葡萄牙、西班牙、英国、美国。鉴于数据的可获得性,本文采用这15个国家1980~2003年的相关数据。

Ginarte等总结了一套评价知识产权保护水平的指标体系,该指标体系包含5个评价指标,即专利法覆盖程度、参与国际协议的程度、损失保障条例、执行机制和专利保护期限,每个指标都有一套评价标准及相应的分值。Park对Ginarte等的指标体系进行了更新,量化了122个国家截止2005年的知识产权保护水平。本研究知识产权保护强度指数的数据来源于Park;人均GDP和固定资产投资占GDP份额的数据来源于世界经济合作及发展组织OECD;初中毛人学率的数据来源于联合国科教文组织UNESCO。

2.2技术知识存量的计算

本文使用国内生产总值和研发强度(R&D/GDP)的乘积,来计算各国的研究开发投人,采用永续盘存法计算15个选取国家的技术知识存量。各国的R&D支出数据来源于世界经济合作及发展组织OECD。Hur等的研究显示,日本的技术陈腐化率和R&D滞后时间分别为13%和3年。考虑到计算每个选取样本国家的技术陈腐化率和R&D滞后时间很难,同时,选取的国家都是高度发达的国家,他们的研发投人在一定程度上有很大的相似性,所以,本文假定所有样本国家的技术陈腐化率和R&D滞后时间分别为13%和3年。此外,还假定这些样本国家的技术知识存量只是由国内R&D支出决定,忽略通过技术外溢从其他国家吸收的技术知识存量。根据上述分析,计算得到1980~2003年各国的技术知识存量。

3、实证结果及分析

针对15个DECD成员国1980~2003年的面板数据,本文应用固定效应回归进行实证研究,研究结果如表1所示。

表1中,第1栏是用模型(1)进行回归得到的结果。可以看出,固定资本存量和人力资本存量分别在1%和5%的显著性水平上显著,其相关系数和都为正;知识产权保护水平却不显著,且其相关系数为负。该结果并不奇怪,因为如果只考虑固定资本存量和人力资本存量投入,无法体现知识产权保护政策对激励创新的作用。同时,加强知识产权保护会降低资源跨国流动的效率,削弱市场竞争的强度。从该角度来看,加强知识产权保护会阻碍经济增长。

表1中,第2栏是用模型(2)进行回归得到的结果。模型(2)与模型(1)相比,加人了自变量技术知识存量。从结果可以看出,固定资本存量依然在1%的显著性水平上显著,而人力资本存量却不显著;知识产权保护水平依然不显著,且其相关系数仍为负;加人的技术知识存量在1%的显著性水平上显著,且其相关系数为正。模型(2)与模型(1)相比,固定资本存量和人力资本存量的相关系数和明显下降,这是因为技术知识存量的作用解释了一部分经济增长。

表1中,第3栏是用模型(3)进行回归得到的结果。模型(3)与模型(1)相比,加入了技术知识存量和知识产权保护水平的交互项。从结果可以看出,固定资本存量和人力资本存量在1%的显著性水平上都是显著的;知识产权保护水平虽然相关系数依然为负,但却在1%的显著性水平上显著;技术知识存量和知识产权保护水平的交互项在1%的显著性水平上显著,且其相关系数为正。知识产权保护水平对经济增长的总效应是由知识产权保护水平的效应与技术知识存量和知识产权保护水平交互项的效应共同决定的。知识产权保护水平总效应:

式中,为样本中各国技术知识存量的平均值,经计算得。

把,代人式(5)得,也就是说,在开放经济体国家,加强知识产权保护能够促进经济增长。

表1中,第4栏是用模型(4)进行回归得到的结果。模型(4)与模型(3)相比,加人了自变量技术知识存量。从结果可以看出,固定资本存量和人力资本存量分别在1%和5%的显著性水平上显著;知识产权保护水平的相关系数R3为负,但在5%的显著性水平上显著;技术知识存量以及技术知识存量和知识产权保护水平的交互项在1%的显著性水平上显著,且其相关系数均为正。同理,通过式(5),模型(4)中。

模型(4)与模型(3)相比,各变量的相关系数及显著性变化不大,但增加,可见,模型(4)的解释能力更好。在模型(3)和模型(4)中,技术知识存量和知识产权保护水平交互项的相关系数均显著,且都为正。这表明,在开放经济体国家,技术知识存量越大,加强知识产权保护对经济增长的促进作用越大;知识产权保护强度越强,技术知识存量对经济增长的促进作用越明显。

4、结论

本研究的主要贡献:①基于内生经济增长理论,引人技术知识存量作为技术创新的变量;②采用固定效应回归模型进行实证研究,消除了各国的非观测效应对结果的影响。本文的主要结论:①在开放经济体国家,加强知识产权保护能够促进经济增长;②知识产权保护和技术知识存量对经济增长有着相互促进的作用。也就是说,技术知识存量越大,知识产权保护对经济增长的促进作用越大;知识产权保护强度越强,技术知识存量对经济增长的促进作用越明显。

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