岩土力学 2017, 38(8) 2279-2285 DOI:     ISSN: 1000-7598 CN: 42-1199/O3

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隧道工程
锚固方式
剪切试验
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锚固方式对节理岩体剪切性能影响试验研究
腾俊洋1, 2,张宇宁1, 2,唐建新1, 2,张 闯1, 2,李臣林1, 2
1. 重庆大学 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆 400044;2.重庆大学 资源及环境科学学院,重庆 400044
摘要: 分别采用预制混凝土块、45号钢螺杆、矿用化学浆液来模拟围岩、锚杆及锚固剂进行节理岩体室内剪切试验,研究在无锚、端锚和全锚3种情况下节理岩体抗剪特性及锚杆受力变形特征。研究结果表明:在不同锚固方式下节理岩体的剪力-位移曲线有显著的差异,无锚试件表现为脆性特征;端锚试件在调动锚杆抗剪强度时会有一剪力小幅下降的转折点,全锚试件与节理匹配性较好,可以承受更大的剪力;对于加锚试件,无论是端锚还是全锚锚杆,根据锚杆变形特点,均可分为拉伸区、剪拉区和压缩区。锚杆在剪力和拉力综合作用下破坏时即发生在剪拉区。锚固方式不同,剪切试验过程中锚杆轴力分布也不同,全锚锚杆主要分布于节理面附近,随着与节理距离增加,轴力迅速衰减。端锚锚杆轴力分布则相对均匀。
关键词 隧道工程   锚固方式   剪切试验   节理岩体   破坏形式  
Experimental study on shear behavior of jointed rock mass with anchorage mode
TENG Jun-yang1, 2, ZHANG Yu-ning1, 2, TANG Jian-xin1, 2, ZHANG Chuang1, 2, LI Chen-lin1, 2
1. State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Dynamics and Control, Chongqing University, Chongqing 400044, China; 2. College of Resources and Environmental Sciences, Chongqing University, Chongqing 400044, China
Abstract: In this study, precast concrete blocks, #45 steel screw, mine chemical grout were used to simulate the surrounding rock and bolt. Shear tests of bolted jointed rock specimens were carried out to study characteristics of jointed shear stress and the cable deformation under three conditions of no-anchored, end-anchored and full-anchored specimens. The results show that obvious differences were found in curves of shear-jointed rock displacement with various anchoring ways. The no-anchor specimen was characterized as brittle. For the end-anchored specimen, a turning point was found in the slightly decreased shear when adjusting the shear strength of anchor. Compared with the above two specimens, the best matching was achieved by the full-anchored specimen with the joint, which indicates that the bolted specimen could bear the greatest shear force. For both the end-anchored bolt and the full-anchor bolt, their deformation characteristics can be divided into the tensile zone, shear-tension zone and compression zone. Under the combined action of shear and tension, the failure of the anchored bolt occurred in the shear-tension zone. With different anchorage modes, the distribution of axial force varied as well during the shear test. The axial force of full-anchored bolt was mainly distributed in the vicinity of the joint. Moreover, it decreased rapidly with the increase of the joint distance. While the distribution of axial force was relatively uniform in the end-anchored bolt.
Keywords: tunnel engineering   anchorage mode   shear test   jointed rock mass   failure mode  
收稿日期 2016-10-08 修回日期  网络版发布日期  
DOI:
基金项目:

煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室自主课题重点项目(No. 2011DA105287-ZD201504)

通讯作者:
作者简介: 腾俊洋,男,1989年生,博士研究生,主要从事隧道及地下工程围岩稳定性研究工作。
作者Email: jteng89@hotmail.com

参考文献:
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