不同锚固条件下节理岩体失稳规律及模拟研究

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岩体内部蕴含着大量的节理裂隙和孔隙等结构缺陷,受自身结构缺陷和外部应力的影响使其强度减弱、刚度降低、整体结构失稳,严重情况下容易引发工程灾害。因此,展开对岩体裂隙的孕育、萌生、扩展、贯通和破坏机制的研究能够产生重要学术意义和经济价值。  由于锚杆支护技术在岩体工程中加固效果显著并且能够有效降低成本,因此得到广泛应用。在节理岩体中通过锚杆加固形成了新的组合体,改善了原有受力环境,增加了节理面上下盘抗滑力及抗剪力,提高了岩体整体强度和结构完整性。  以节理岩体失稳规律及锚固作用机理为基础,应用室内力学实验,建立实验模型,模型主要对三类试件进行研究,分别是完整试件、预置节理试件、加锚节理试件。通过对三种类型试件进行单轴抗压实验,研究分析锚杆在节理岩体中的力学行为,结合试件破裂的五种常规过程,以寻求最优锚固位置。在对室内试验结果进行分析总结的基础上,利用FLAC3D数值模拟软件分析,建立相应数值模型。从宏观角度揭示试件破裂时位移场和应力场的变化,表明锚杆在节理岩体变形时能够有效遏制试件变形,起到良好的止裂作用。  最后结合室内试验和数值分析的研究结果,得出中部加锚要比端部加锚效果要好,但端部加锚在裂纹扩展后期的止裂方面更具有优势。而对加锚密度而言,双根锚杆要优于单根锚杆。在同等条件下,组合方式优于单一方式。
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