粘结式锚杆抗拔力及拉拔误差分析.pdfVIP

2010年第2期 能源技术与管理 45 doi：10．3969~．issn1672-9943．2010．02．020 粘结式锚杆抗拔力及拉拔误差分析 朱 琪，柏建彪，王襄禹，陈 科 (中国矿业大学 矿业工程学院 煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏 徐州 221008) [摘 要] 目前树脂药卷锚固的锚杆支护技术得到了广泛应用，对锚杆拉拔工况下抗拔力和 拉拔误差进行了分析，采用根据锚 固剂及 围岩的强度、刚度与杆体、孔壁间的相对 位移法和弹性力学移解法两种方法研究分析锚杆拉拔力状况，并对比两种结果，为 科学计算与设计锚杆支护参数提供参考。 [关键词] 抗拔力；拉拔误差 [中图分类号]TD353~．6 [文献标识码]B [文章编号]1672-9943(2010)02 045．()3 式中，()为 截面锚固剂作用与杆体表面 O 引 言 的粘结力，MPa；s()为 截面杆体和孔壁间的相 随着锚杆支护技术的广泛应用，对锚杆支护 对位移，m，()为 截面杆体的拉应变；曰为杆体 理论及工程实践都有了深入的认识与发展。检测 与钻孔壁间的间隙宽；z为锚固段的长，m；K为参 锚杆支护质量有许多方法，目前现场主要采用拉 数 ，K=K，K ／(+K)，K，为锚固剂的剪切刚度 ， 拔的方法来检测锚固力。但是，拉拔力并不等于锚 MPa、K：为围岩体的剪切刚度，MPa。 固力。本文就拉拔工况下的抗拔力和拉拔误差进 锚杆的轴力： 行了初步分析，为科学计算与设计锚杆支护参数 r )=J7I()7rD (2) 提供参考。本文采用两种方法研究分析锚杆拉拔 Jf 式中， )为 截面杆体轴力。 力状况，第一种方法是：根据锚固剂及围岩的强 度、刚度与杆体、孔壁间的相对位移关系研究分析 s()=41()，7rD (3) 抗拔力分布；第二种采用弹性力学位移解法由拉 式中，D为锚杆直径，E为围岩弹性模量。 力解得抗拔力分布，并对两种计算方法得到的结 联立式(1)、(2)、(3)得式(4)： 果进行对比分析。 丁丁L()=ce 删 (4斗)， 式中，c为积分常数。 1 根据围岩、杆体、锚固剂相对位移分析 由式(4)可见，拉拔时锚杆剪切应力分布呈负 抗拔力 指数曲线。根据式(4)，当锚杆直径为20mm、c为 根据锚固剂、杆体、孑L壁间的相对位移关系研 10，=0．5D，K／E=I／500、1／50时，锚杆剪切应力 究分析抗拔力计算模型如图1所示。 分布如图2所示。 馏 IgJ， ＼ ／ ／ ， ／ ／ ／ ／ ／ ， ／ ， ／ ， l二二二二／二r互二 IIF一 (拉拔力 ／ ／ ／