分级侧向膨胀型锚杆结构力学性能及锚固机理

为了更好地应对传统锚杆在边坡、隧道灾害防治领域锚固性能的不足,研发了一种具有分级侧向膨胀性能的锚杆结构。首先,基于弹性力学理论与物理圆环模型,得到了分级侧向膨胀锚杆径向承载变形的本构关系与极限抗拉拔力公式;然后,通过静态拉拔试验,揭示了锚杆的承载力传递规律与承载变形机理;最后,通过对分级侧向膨胀锚杆与NPR锚杆的结构特性进行对比,发现分级侧向膨胀锚杆不仅在抗剪切、扭转和吸能等方面具有更优异的性能,且相比较NPR锚杆的单次膨胀特性,其分级膨胀与可控变形的特性在提高围岩整体稳定性,释放围岩变形能方面更具优势。结果表明,分级侧向膨胀锚杆的特性更加适合稳定性较差的地质环境,为灾害防治工程提供了新的解决方案。