金属矿山 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (12): 48-58.
李育宗 崔浩翔
LI Yuzong CUI Haoxiang#br#
摘要: 岩体中广泛存在的节理面或不连续面对锚杆有明显的横向剪切作用,使锚杆呈现出拉剪或拉弯的破坏 特征。基于锚杆与层状岩体的相互作用特点,开展了加锚节理直剪试验。采用尺寸为400 mm×400 mm×400 mm混凝 土块体模拟围岩,研究了直径为12 mm的锚杆在不同锚固角度时的变形情况。采用应变计监测锚杆剪切过程中的应 变变化过程,分析了剪切作用下锚杆变形特征及演化过程,揭示了不同阶段内锚杆变形机制。研究发现:剪切作用下, 加锚节理面的受力—变形存在3个不同的阶段,分别为弹性阶段、塑性强化阶段和失效破坏阶段。弹性阶段内,节理 面附近锚杆以弯曲变形为主,锚杆轴向抗拉能力并未得到有效发挥;在塑性强化阶段,节理面附近锚杆因锚固角度的 不同而相较于原始轴向产生了21°~55°的弯曲角,并以受拉为主;而失效破坏阶段对应的是锚杆达到其抗拉极限时钢 筋发生的颈缩现象。剪切作用下,锚固灌浆体的破碎区与完整区分界线处对应的锚杆截面上将形成曲率最大截面, 该截面两侧锚杆横向剪切变形呈折线式分布;加锚节理岩体的塑性强化阶段内引起的锚杆变形主要发生在曲率最大 截面与锚杆和节理面交点之间的区段。该研究结果可为节理岩体锚固模型的建立或修正提供参考。
中图分类号: