锚杆支护的现状
锚杆加固技术在工程中的运用******宽泛。当初,它曾经在果然工程、边坡工程、结构抗浮工程、深基坑工程、重力坝加固工程、桥梁工程以及抗倾覆、抗震工程的地层锚固运用中患上到了发展。近些年,我国正在妨碍的高速铁路、跨海大桥、海底隧道、地铁等在内的大规模根基配置装备部署建树中所碰着地基解决、边坡加固、果然空间结构加固、水下空间结构安定等各方面的成果中,将锚杆加固方式患上到了很大的扩充。
锚杆的支护根基事实
随着锚杆支护工程事实的不断丰硕,锚杆支护的浸染机理钻研也在不断患上到发展以及美满。传统的锚杆支护事实有悬吊浸染、组合梁浸染、减跨浸染、组合拱(缩短拱)事实等。这多少种意见都因此围岩状态以及运用锚杆杆体受拉(力)为条件来声名锚杆支护浸染机理的,因此,围岩状态及锚杆受拉力这两个条件的主不雅性是判断上述事实******性的规范。同时也泛起出良多新的锚杆支护浸染事实,如锚固力中性点事实、***洪流平应力事实、松动圈支护事实、锚固体强度强化事实、锚注事实等等。
锚杆的悬吊浸染
LouisA.Panek于1952一1962年间,经由事实合成及试验室以及现场测试提出,在安定围岩中,锚杆的浸染是将松动围岩间接悬吊到上部安定岩层上;在薄弱结子围岩中,锚杆的浸染是将破碎岩石悬吊在其上部的人造失调拱上,失调拱的高度可接管普氏压力拱事实估算。锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量,据此即可妄想锚杆支护参数。
悬吊事实能较好地批注安定岩层中锚杆的支护浸染。但对于跨度较大的软岩隧道中,普氏拱高每一每一***过锚杆长度,悬吊浸染难以批注锚杆支护取患上乐成的原因。少许的工程事实证实,纵然隧道上部不晃动的岩层,锚杆也能发挥其浸染,这从一个侧面诠释了悬吊现着实运用中的规模性。
锚杆的组合梁浸染
为了解决悬吊事实规模性,1952年德国Jacobio等在层状地层中提出了组合梁事实。该事实觉患上在不晃动岩层提供悬吊支点的簿层状岩层中,可运用锚杆的拉力将层状地层组合起来组成组合梁结构妨碍支护,这便是所谓的锚杆组合梁浸染。
组合梁浸染的素质在于经由锚杆的预拉应力将原视为叠合梁(板)的岩层挤紧,增大岩层间的磨擦力;同时,锚杆自身也提供未必的抗剪能耐,克制其层间错动。锚杆把数层薄的岩层组分解相似铆钉加固的组合梁,这时被锚固的岩层即可看成组合梁,全副锚固层能连结同步变形,顶板岩层抗弯刚度患上以大大普及。决定组合梁晃动性的主要因素是锚杆的预拉应力及杆体强度以及岩层的性子。
锚杆的减垮浸染
假如把拱顶不晃动的岩层看成是反对于在边墙的叠合梁(板),因为可视悬吊在晃动围岩上的锚杆为支点,安放了锚杆就至关于削减了支点而削减了支护的跨度,从而着落支护的笔直应力以及挠度,连结了支护与岩石的晃动性,使岩石不易变形以及破损。这便是锚杆的减跨浸染,它实际上来源于锚杆的悬吊浸染。可是,它也未能提供用于锚杆支护参数妄想的方式以及参数。
锚杆的组合拱(缩短拱)事实
T.L.VRabeewicz于1955年提出装置锚杆后使隧道围岩中组成陆续的缩短带,锚杆的浸染是使围岩中产生未必厚度的缩短带负责围岩压力的意见。美国T.A.Lang以及Pender于70年月提出锚杆的拱形缩短带浸染道理,T.A.Lang经由二次元光弹性试验证明了拱形缩短带的存在。与拱形缩短带事实相似的尚有组合拱事实。
组合拱事实觉患上:在拱形隧道围岩的割裂区中装置预应力锚杆时,在杆体两头组成圆锥形扩散的压应力,假如沿隧道周边布置锚杆群,惟独锚杆间距饶富小,各个锚杆组成的压应力圆锥体相互交织,就能在岩体中组成一个平均的缩短带,即承压拱(也称组合拱或者缩短拱),这个承压拱可能负责其上部破碎岩石施加的径向荷载。在承压拱内的岩石径向及切向均受压,处于三向应力状态,其围岩强度患上到普及,反对于能耐也响应加大。
组合拱现着实未必水平上揭示了锚杆支护的浸染机理,但合成历程中不深入思考围岩一支护的相互浸染,只是将各支护结构的***大支护力重大相加,从而患上到复合支护结构总的***大支护力,缺少对于被加固岩体自身力学行动的进一步合制品评辩说,合计也与实际状态存在未必差距,艰深不能作为准确的定量妄想,但可能作为锚杆加固妄想以及施工的紧张参考。
锚杆支护事实的新发展
盖尔(W.J.Gale)***洪流平应力事实
公司坐落于举世闻名的江北水城,常年生产:支护锚杆、注浆锚杆、自转锚杆、中空锚杆、止浆塞、锚盘、锚杆链接套筒等支护用品。产品用于:矿山支护、隧道支护、铁路支护等领域。
该事实由澳大利亚学者盖尔(W.J.Gale)提出,该事实觉患上:隧道岩层的水平应力个别大于垂直应力,水平应力具备清晰的偏差性,***洪流平应力艰深是***小水平应力的1.5一2.5倍。
在***洪流平应力浸染下,拱顶岩层易于发生剪切破损,泛起错动与松动而缩短造成围岩变形,锚杆的浸染即是解放其沿轴向岩层缩短以及垂直于轴向的岩层剪切错动。因此,锚杆应该在隧道拱顶岩层发生松动缩短前被动支护,而且因为隧道的晃动性未必水平上取决于隧道的走向以及***洪流平应力,以是沿着主水平应力线开挖隧道***为晃动。
松动圈支护事实
围岩松动圈支护事实是由中国矿业大学董方庭传授在对于围岩状态妨碍深入钻研后提出的。经由钻研发现:围岩松动圈的存在是围岩洞室固有的特色。它的畛域巨细(厚度值L)当初可能用声波仪概况多点位移计等伎俩妨碍测定。围岩支护的主要工具是围岩松动圈产生、发展历程中产生的碎胀变形力。锚杆负责的拉力源头于松动圈的发生、发展。依据围岩松动圈厚度值的巨细,将其分为小、中、大三类。
该事实觉患上松动圈的种别区别,则锚杆支护机理也区别。工类小松动圈L=O妹妹-400妹妹,围岩的碎胀变形很小,此类围岩洞室艰深无需锚杆,不需支护概况喷射混凝土径自支护;II类,III类松动圈L=400妹妹-15OO妹妹,用悬吊事实妄想锚喷支护参数;IV类,V类围岩L=l.5m-2.Om, L=2.Om-3.Om,接管组合拱事实判断锚喷支护参数,VI类围岩L>3.Om,在不进一步钻研资料以前,应接管以锚喷网为根基的复合支护。该事实的短处是重大直不雅.,对于中小松动圈有很紧张的价格,但对于大松动圈特意是高应力软岩的围岩洞室,事实表明,该事实有未必的规模性。