单轴压缩条件下锚杆影响脆性岩体破裂的细观机制

摘要：

锚杆支护系统是控制深部脆性围岩动力灾害的重要措施,但锚固理论研究仍滞后,锚杆支护下的脆性岩体破坏问题困扰着深部岩体工程实践.根据实际工程中锚杆支护下脆性围岩的浅表局部破坏特点,通过室内相似模型试验研究单轴压缩条件下锚杆杆径影响完整脆性岩体的破坏特性,试验表明,锚杆杆径对脆性岩体弹性模量和强度的提升存在最优匹配的特点,一味强调增大锚杆直径并不能达到理想的围岩控制效果;锚杆改变了脆性岩体单轴压缩破坏模式,宏观上由劈裂破坏转为剪切破坏,杆径对试样剪切破坏的程度有所影响.从细观角度,建立了含两条固有主裂纹的裂纹扩展分析模型,加锚试样单轴压缩破裂模式的改变,可以归结为锚杆锚固止裂效应对试样内部裂纹扩展的抑制作用,使翼裂纹与主裂纹长度比 η变小.根据最易开裂角度ζ 的计算结果,翼裂纹较长时,翼裂纹朝外载作用方向扩展,产生劈裂破坏,翼裂纹较短时,翼裂纹偏离外载作用方向扩展,产生剪切破坏.从细观上很好地解释了锚杆改变脆性岩体破裂模式的作用机制.

关键词：锚杆锚固、脆性岩体、破裂模式、细观机制

所属期刊栏目：40

分类号：TU457(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51674116,51474103;中国国家留学基金项目留金法[2016]5113 号;湖南省科技厅资助项目2013TP4057-2

在线出版日期：2018-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1593-1600