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在岩石边坡和地下工程中,通常要进行大范围的开挖,开挖荷载和地应力的释放往往危及岩石的稳定性。锚固技术作为一种提高岩石稳定性的有效方法,在工程中被普遍采用,并取得了巨大成功。
但与此不相称的是,对锚固机理的理论研究却远远落后于工程实践。到目前为止,尚有不少问题未弄清楚,有些问题虽有一些解决办法但尚没有统一的认识,这既影响到对洞室锚固效应的正确分析,也影响对其合理的加固设计。
本文首先运用数值计算的方法,对圆形洞室的锚固效应进行了研究,得到了洞室开挖后洞壁关键点的位移,给出了围岩的开洞应变分布曲线、超载应变分布曲线和超载破坏荷载值,分析了断层对开洞位移和锚杆轴力的影响,探讨了锚固的效果和机理。
在完成了数值计算之后,又对洞室的锚固效应进行了模型试验研究。主要研究了洞室的超载破坏特征和各个加载阶段的荷载一应变关系,对洞室的破坏机理进行了解释,并将模型试验和数值计算的荷载一应变关系进行了对比,两者结果一致,从而验证了数值计算成果的正确性。