加锚异质岩层压剪脱黏破坏及锚固失效机理分析

针对异质岩层锚固失效,基于锚杆双线性强化本构模型,考虑黏结层拉压刚度劣化,构建了异质岩层-黏结层-锚杆锚固系统的三维精细化数值计算模型,分析了花岗岩-花岗岩、花岗岩-砂岩、砂岩-花岗岩、砂岩-砂岩4类不同岩性组合下锚杆应力传递规律以及锚固系统的变形破坏特征,揭示了不同岩性组合对加锚复合岩层剪切力学特性的影响规律。结果表明:压剪状态下穿层锚杆层理面局部区域为抗剪主体,层理面附近存在最大切应力;锚杆正应力的峰值与锚杆的穿层顺序有关;在同一边界条件下,锚杆限制同质硬岩的剪切移动效果最好;层理面附近锚固系统易发生脱黏破坏,黏结层刚度折减率大的位置总位于软岩部分。