【摘要】：采用高強(qiáng)石膏配制板裂化模型試樣,選用鋁棒制作預(yù)應(yīng)力錨桿模型,通過一側(cè)約束條件下的單軸壓縮試驗,研究板裂化模型試樣的預(yù)應(yīng)力錨桿錨固效應(yīng)。試驗結(jié)果表明:加錨試樣的峰值強(qiáng)度、殘余強(qiáng)度及彈性模量均有不同程度的提高,試樣峰后側(cè)向變形顯著減小,且隨著預(yù)應(yīng)力值的增大效果更為顯著;與無錨試件巖板壓折、巖片彈射的失穩(wěn)破壞現(xiàn)象相比,加錨試件保持了較好的完整性,局部發(fā)生巖板斷裂、脫落現(xiàn)象;試樣變形破壞過程中,錨桿軸向應(yīng)力變化分為線性緩慢上升期、非線性增長期和急劇上升期3個階段,錨桿軸向應(yīng)力的變化規(guī)律反映了其自身工作機(jī)制及板裂化模型試樣變形特征。分析錨固機(jī)制認(rèn)為,預(yù)應(yīng)力錨桿的施加不僅有效降低了預(yù)制裂隙尖端拉應(yīng)力集中程度,體現(xiàn)出抑制裂隙擴(kuò)展的止裂作用,而且將試樣劈裂形成的巖板加固為整體,有效抑制了巖板向臨空面的屈曲變形,進(jìn)而提高了試樣的臨界失穩(wěn)荷載值。最后,基于試驗結(jié)果的認(rèn)識,提出針對板裂化圍巖的"及時支護(hù)、區(qū)域控制及重點加固"的錨噴支護(hù)控制策略。
[Abstract]:In this paper, high strength gypsum is used to prepare the plate cracking model sample and aluminum bar is used to make the prestressed anchor rod model. The anchoring effect of the plate cracking model sample is studied by uniaxial compression test under the condition of one side restraint. The test results show that the peak strength, residual strength and elastic modulus of anchored specimens are increased in varying degrees, and the lateral deformation after peak decreases significantly, and with the increase of prestress value, the effect is more remarkable, and the compression of rock slabs without anchoring is more obvious than that of unanchored specimens. Compared with the failure phenomenon of rock sheet ejection, the bolted specimen maintains better integrity, and local rock slab fracture and shedding occur, and the axial stress change of the anchor rod is divided into linear slow rising period during the deformation and failure of the specimen. In the three stages of the nonlinear growth period and the rapid rising stage, the variation of the axial stress of the anchor rod reflects its own working mechanism and the deformation characteristics of the plate cracking model sample. By analyzing the anchoring mechanism, it is concluded that the application of prestressed anchor not only effectively reduces the tensile stress concentration at the tip of prefabricated fractures, but also inhibits the crack expansion, and strengthens the rock slabs formed by the specimen splitting as a whole. The buckling deformation of rock slabs to the face of face is restrained effectively, and the critical unstable load value of the specimen is increased. Finally, based on the understanding of the test results, the control strategy of "timely support, regional control and key reinforcement" for rock mass cracking is put forward.
【作者單位】： 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點試驗室;
【基金】：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973)項目(2014CB046902) 中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程重要方向項目(KZCX2 EW QN115) 國家自然科學(xué)基金資助項目(51279201)
【分類號】：TU476

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本文編號：2267940