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锚杆锚固机理的弹性分层法研究
总第 109 期 西部探矿工程 series No . 109 2005 年第 6 期 W EST - C H IN A EXPL ORA TION EN GIN EER IN G J un . 2005 文章编号 :1004 —57 16 (2005) 06 —0220 —02 中图分类号 :X43 文献标识码 :A 锚杆锚固机理的弹性分层法研究 朱忠荣 ,叶 永 (三峡大学土木水电学院 ,湖北 宜昌 443002) 摘 要 :应用弹性分层法 ,对灌浆锚杆的锚固机理进行了理论研究 , 同时考虑了接触面缝隙对应力和变形的影响 ,在此 基础上建立了锚固力与锚固长度及上覆岩层高度之间的力学模型 ,为研究锚杆锚固机理 ,对提高锚固力 ,保证岩体的稳 定性 ,指导设计施工提供了理论依据 。 关键词 :锚杆 ;锚固机理 ;弹性分层 ;锚固力 灌浆锚固是一种经济有效的锚固方式 。它具有施工速度快 、 就把力传给水泥层 ,进而水泥层把大部分力传递给周围围岩 。 掘进工程量少 、材料费用低 、能充分利用围岩承载等优点 ,因而被 2 力学模型建立 广泛地运用于岩体的加固 ,其理论研究也因此相对成熟 。但迄今 采用弹性理论对锚杆应力进行分析 ,为此作相应的假设条 为止 ,考虑接触面缝隙和采用力学指标分层方法进行锚固理论 件 : 围岩始终在弹性范围内受力 ,且服从平面应变问题 。令锚杆 计算的并不多 。针对这种 恢复变形后施加给外包水泥层的均匀压力为 q (如图 3) ,又由于 情况 ,将锚固孔分层并考虑 水泥层与围岩接触 ,于是围岩形成的抗力为 q1 ,则根据水泥层几 接触面缝隙和力学指标的 何尺寸和静力平衡条件 ,可知 q 与 q 满足下列等式 : 1 分层性对灌浆锚杆的锚固 q r q = 1 2 ( 1) 机理进行研究 ,得出锚固力 r 1 与锚固长度及上覆岩层高 假定锚固孔的横截面是轴对称的 ,于是可以把水泥层看成受 度的数学模型和力学关系 , 均匀内外压力的圆筒结构 , 由弹性力学理论 ,可计算出水泥层的径
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