錨固系統的長期安全性是影響水利水電工程正常運行的重要因素，錨固系統長期安全性評價需要重點研究錨索材料的腐蝕和耐久性、巖體-錨固結構的協同機理等。本書依托大量水利水電錨固工程實踐，采用現場調研、室內外試驗、數值模擬和理論分析等方法手段，開展水利水電錨固工程長期安全性評價方法與技術研究，內容共7章，主要包括緒論、典型水利水電錨固工程運行狀態分析、錨固材料特性及耐久性研究、巖體-錨固結構協同作用機理與力學模型、巖體-錨固結構應力演變分析方法、新型錨固結構和防護技術、水電工程錨固系統長期安全性評價方法等。
水利工程獲中國巖石力學與工程學會科技進步特等獎1項、中國巖石力學與工程學會科技進步一等獎2項。
目錄
第1章緒論1
1.1水利水電工程錨固技術及應用概述3
1.1.1錨固技術發展歷史3
1.1.2錨固技術應用現狀5
1.1.3錨固工程規范防腐概述6
1.2錨固技術國內外研究現狀9
1.2.1錨固材料防腐和耐久性研究9
1.2.2工程巖體錨固機理研究11
1.2.3錨固工程長期安全性研究16
1.3存在的關鍵問題19
1.4本書主要內容20參考文獻21
第2章典型水利水電錨固工程運行狀態分析27
2.1典型水利水電錨固工程概述29
2.1.1總體情況29
2.1.2錨固系統類型30
2.1.3典型錨固工程監測系統布置31
2.1.4錨固工程施工33
2.2水電工程錨固系統運行狀態分析35
2.2.1高邊坡錨固系統運行狀態35
2.2.2地下洞室錨固系統運行狀態38
2.3某水電站高邊坡錨索開挖檢測分析41
2.3.1開挖概況41
2.3.2錨索形貌特征及力學性能42
2.3.3注漿體形貌特征及力學性能45
2.3.4圍巖結構特征及力學性能48
2.3.5錨索開挖檢測總結49
2.4綜合分析50
第3章錨固材料特性及耐久性研究51
3.1錨桿（索）防護材料53
3.1.1膠凝材料長期性能53
3.1.2鋼絞線套管長期性能57
3.1.3錨索結構波紋管耐久性58
3.1.4外錨頭等結構耐久性58
3.2錨桿（索）材料腐蝕規律59
3.2.1預應力錨桿（索）材料腐蝕研究60
3.2.2基于干濕循環腐蝕試驗的錨索腐蝕機理研究66
3.2.3基于全浸腐蝕試驗的錨索腐蝕演變規律研究73
3.2.4應力對錨索的腐蝕影響研究84
3.3錨桿（索）材料腐蝕演化模型99
3.3.1錨桿（索）材料腐蝕演化研究99
3.3.2水下或疏干環境錨索壽命預測模型105
3.3.3干濕交替環境錨索壽命模型107
3.4錨固結構耐久性評價方法108
3.5模型驗證109
3.5.1臺灣3號高速公路七堵段山體滑坡109
3.5.2深圳灣跨海大橋香港段箱梁錨索斷裂111
參考文獻112
第4章巖體-錨固結構協同作用機理與力學模型117
4.1干濕循環作用下結構面與巖體強度劣化規律119
4.1.1干濕循環作用下結構面剪切強度損傷劣化119
4.1.2干濕循環作用下巖體強度損傷劣化121
4.2巖體-錨桿協同作用室內剪切與數值試驗124
4.2.1錨固節理巖體宏觀剪切力學特性124
4.2.2錨固節理巖體細觀剪切演化過程142
4.3巖體-錨索協同作用室內剪切與數值試驗149
4.3.1錨索阻滑抗剪效應室內模型試驗149
4.3.2錨索阻滑抗剪效應數值仿真試驗167
4.4巖體-錨固結構剪切力學理論模型181
4.4.1巖體-錨桿剪切力學理論模型181
4.4.2巖體-錨索阻滑抗剪效應力學模型194
參考文獻198
第5章巖體-錨固結構應力演變分析方法203
5.1無黏結拉力集中型預應力錨應力空間分布205
5.1.1無黏結拉力集中型預應力錨荷載傳遞機制205
5.1.2考慮坡表形變的錨固結構應力分布理論解211
5.1.3無黏結拉力集中型預應力錨試驗值與理論值的對比分析213
5.2無黏結壓力集中型預應力錨應力空間分布218
5.2.1無黏結壓力集中型預應力錨荷載傳遞機制218
5.2.2考慮坡表形變的錨固結構應力分布理論解223
5.3全長黏結非預應力錨應力空間分布224
5.3.1地下洞室荷載傳遞機制225
5.3.2考慮圍巖變形的錨固結構應力分布理論解229
5.3.3某水電工程引水隧洞錨固工程應用236
5.4邊坡錨固工程荷載隨時間的演變規律初探242
參考文獻259
第6章新型錨固結構和防護技術261
6.1楔形壓脹式內錨頭結構263
6.1.1楔形壓脹式內錨頭室內模擬張拉試驗研究263
6.1.2楔形壓脹式內錨頭數值仿真試驗276
6.2多層嵌套、同軸分序組裝式錨索結構及新型外對中支架284
6.2.1多層嵌套、同軸分序組裝式錨索結構284
6.2.2新型外對中支架285
6.3新型預應力錨索全程防腐結構286
6.3.1新型外錨頭防腐結構287
6.3.2錨索自愈砂漿保護層288
參考文獻290
第7章水電工程錨固系統長期安全性評價方法291
7.1錨固系統長期安全性評價指標體系293
7.1.1長期安全性影響因素293
7.1.2評價指標匯總304
7.2邊坡錨固系統長期安全性評價方法306
7.2.1規范方法306
7.2.2多參量方法（模糊評判法+機械學習法）321
7.3地下洞室錨固系統長期安全性評價方法333
7.3.1干濕循環次數取值334
7.3.2長期安全性預警標準和控制標準335
7.3.3地下洞室工程長期安全性評價標準335
7.3.4地下洞室工程長期安全性評價流程336
7.4典型工程應用337
7.4.1某邊坡錨固工程長期安全性評價338
7.4.2某地下洞室錨固工程長期安全性評價344
參考文獻348
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