岩石锚杆锚固段拉拔破坏机理离散元分析

为探讨锚杆锚固段的拉拔破坏机理,采用离散元进行绿片岩中锚杆拉拔试验的模拟,分析不同锚固长度、围压下锚固段破坏模式和特点。离散元中植入新型岩石微观接触模型,可以更好的模拟绿片岩力学特性。分析结果表明,拉拔荷载与位移呈多次上升-跌落关系,并在产生贯通破坏面后明显跌落;围压可以明显增大锚杆与岩石相互作用力,对拉拔极限承载力有极大影响;拉拔破坏渐进发生,将先形成"瓶"状的破坏形态,再从锚杆底部的岩体形成一个"漏斗锥形"形的破坏形态;而在高围压时,锚杆底部岩体先破坏,裂纹沿斜向上扩展,形成"漏斗锥形"形破坏形态。

考虑锚固层土体内摩擦特性的单锚锚固效果分析

单锚锚固的研究均未考虑受锚土体材料固有力学属性对锚固效果的重要影响,甚至也没有对工程锚固参数进行优化设计。依据土体粘结力和内摩擦力的双强度摩擦属性,从砂浆锚固体与残余承载区土体总剪切位移的构成特点出发,分析土锚结构的自承作用,运用界面的剪应力指数分布和弹性理论知识,考虑脱粘条件下残余承载区土体的内摩擦性,建立了残余承载区与主承载区边界非线性剪应力的计算式;通过静力平衡条件,建立了锚杆锚固段长度下限值的计算式。结合算例分析表明:在残余承载区界面,考虑土体内摩擦特性剪应力最大值比未考虑土体内摩擦特性剪应力最大值减少13.9%,同时锚杆锚固段设计长度减少12.5%。锚固土体内摩擦特性能对锚固工程稳定性、提高极限锚固力、减少工程量和降低成本提供有益参考。

深基坑桩锚支护结构设计参数分析

结合工程实例具体分析桩锚支护结构设计参数对锚杆内力、长度、支护桩内力、支护桩嵌固深度和桩顶位移的影响,这些参数包括坑顶荷载的大小与作用区间、锚杆离坑顶的距离、锚杆孔径、锚杆锚固段长度和锚杆预应力取值.分析结果表明:坑顶荷载的大小与作用区间对锚杆轴力和支护桩内力影响明显;锚杆一般布置在离坑顶H/3的位置较为合理;锚杆锚固段长度与支护桩的嵌固深度相互影响,应该根据基坑地质情况和基坑周边环境条件综合确定;锚杆预应力对支护桩桩顶位移控制明显.