基于孔壁形态的锚杆锚固体荷载传递机理及特性分析
2021-09-02崔希鹏
煤炭科学技术 2021年8期
崔希鹏,苏 锋,孙 魏
(1.西安科技大学 建筑与土木工程学院 陕西 西安 710054;2.中煤西安设计工程有限责任公司,陕西 西安 710054)
0 引 言
从文献[1-2]中可以发现一个重要力学现象,即进行锚杆(索)拉拔试验时,当拉拔荷载加到一定数值,锚杆(索)体未从孔内拔出,岩体试件却伴随巨响或震动,瞬间沿钻孔径向发生整体开裂。该现象表明,在拉拔试验过程中,钻孔孔壁受到很大的径向压力,致使岩体试件开裂。由于这种径向压力足以引起整个试件迅速开裂,可见其对锚杆承载力的影响是不可忽视的,在实际锚固工程中,整个岩体是不可能被挤裂的,因此这种径向压力作用就愈加明显。分析认为,钻孔孔壁形态是产生这个径向应力的最主要因素。
与此类似,文献[3]对钻孔灌注桩桩侧阻力分析时,提出过孔壁粗糙度对桩侧阻力和抗拔力有较大影响,认为这种影响可达20%~40%,在其分析中采用孔壁凹凸度因子与岩石单轴抗压强度相乘。文献[4]分析了结构面粗糙角i对其抗剪强度的影响,认为当法向压力较小时,i提高了滑移面的内摩擦角,从而使其抗剪能力提高。文献[5]从起伏差对有约束滑移面的法向应力有较大影响的角度去考虑,但没有考虑实际工程中存在的初始法向应力[6]。PATTON[7]对岩-岩结构面剪切特性研究后认为结构面剪切过程必须考虑剪胀角的影响。同时,很多扩孔理论的研究成果表明,岩土类材料在受力过程中产生剪胀现象。同时,很多扩孔理论的研究成果表明,岩土类材料在受力过程中产生剪胀现象。……
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