玄武岩纤维增强聚合物锚杆用于地下结构抗浮的可行性研究

作者：井德胜; 白晓宇^*; 冯志威; 张明义; 李翠翠

来源：材料导报, 2021, 35(19): 19223-19229.

• BFRP锚杆
• 抗浮
• 耐腐蚀
• 黏结性能
• 经济效益

随着城市地下空间开发的大规模展开,基础埋深不断增大,地下抗浮问题日益突出。抗浮锚杆因具有布置灵活、单锚受力小、工艺简单、成本较低等优势而被广泛推广。而传统的金属抗浮锚杆耐腐蚀性差,即使采用套管、涂抹防腐剂等措施,还是无法避免地铁等直流供电系统产生的杂散电流对钢筋锚杆腐蚀的影响,因此将其作为地下永久结构,显然难以保证耐久性,遂有锚杆"定时炸弹"之名。近年来,纤维增强聚合物(Fiber reinforced polymer,FRP)越来越受关注,由于其具有抗拉强度高、绝缘性好、耐腐蚀性强等优点,被认为是钢筋的最佳替代品。目前,玻璃纤维增强聚合物(Glass fiber reinforced polymer,GFRP)已经应用到许多锚固工程中,而碳纤维增强聚合物(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)由于造价昂贵,在岩土工程中的应用受到制约。玄武岩纤维增强聚合物(Basalt fiber reinforced polymer,BFRP)材料的出现为地下结构抗浮提供了新思路。BFRP锚杆凭借其抗拉强度高、耐腐蚀性强、介电性能好等优点,被看作是钢筋锚杆的良好替代品。本文首先从BFRP锚杆的基本属性、作用机理及耐腐蚀性能等方面进行论述,然后分别通过室内静力锚固、动力锚固以及现场锚固试验对BFRP锚杆应用于地下结构抗浮工程中的可靠性进行分析论证,最后从经济效益出发,根据等强度原则,对BFRP锚杆性价比进行对比分析,并为BFRP锚杆在抗浮工程领域的未来发展提供了新思路。

• 单位
  青建集团股份公司; 土木工程学院; 青岛理工大学