赵 帅,王亚峰

(晋能控股煤业集团 胡底煤业有限公司,山西 晋城 048000)

岩体是自然界中的一种复杂介质,其内部存在复杂的结构面,工程界和科学界重点关注岩体的力学特性。由于岩石的不同性质造成岩石间力学性质存在着差异性,破坏形式和变形特征都不尽相同。岩石中存在大量裂隙,并且裂隙的存在会使其力学性质发生改变。

在大型岩石工程中,由于动态载荷和地质结构,岩体中的裂纹很多,威胁着岩体工程的安全稳定[1-2]。张伟等[3]研究了倾角对裂隙岩体力学性质的影响;孙朝阳[4]对类似模型材料中预制裂纹的类岩石模型样品进行了单轴压缩试验;吴文等[5]通过单轴压缩试验和劈裂试验,得出了岩石孔隙度越高,岩石强度越低的结论;刘超等[6]研究了单裂隙煤岩体结构面角效应的强度、变形特征和破坏形式;蒲承志等[7]探讨了裂缝角度和分布密度对多裂缝岩石材料断裂强度的影响;刘学伟等[8]研究了侧压力对裂隙岩体破坏模式和强度特征的影响;谢统冠等[9]研究出当裂纹倾角为45°时,试样的强度先减小后增大,当温度较高时,试样的强度最低。

为了提高裂隙岩体的稳定性,有必要对其进行加固。锚固是加固方法之一。周辉等[10-11]用高强度石膏制作了裂隙角度为30°、 45°、 60°的模型,通过试验，分析了预应力锚杆的锚固机理,运用室内物理模型试验和FLAC3D数值模拟技术,采用三种不同的预应力锚杆方案,研究了预应力锚杆控制裂缝的效果;张永正等[12-13]研究了不同粗糙度和锚固角度下,不同法向荷载作用下,含锚固节理岩体的力学性质、剪切宏-细观力学机制、破坏特征和锚固机理,从宏观和细观角度分析了结构面的破坏机理。……