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单向加锚双向增强岩质材料力学参数试验研究

         
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摘要

岩土锚固技术在边坡工程和地下洞室支护过程中有着广泛的应用,能将较不稳定的岩土体锁固在稳定的地层中,但因岩体结构的复杂性导致岩体存在着沿其结构面破坏的趋势,使锚杆不但承受沿其轴向的抗拉作用,还应发挥沿结构面方向的抗剪作用。为验证单向加筋对岩石力学参数的双向增强作用,基于相似理论,以西南地区常见的灰岩为参照对象,进行了不同加锚方式、不同加锚密度条件下加锚岩体双向增强作用效应的相似材料力学试验。试验结果表明:岩体加锚后,不仅对其轴向有加固作用,对径向也有一定加固作用。当加锚密度一定时,与水平加锚试样相比,垂直加锚试样的抗压强度及弹性模量提高效果更为显著,最高可达到20.60%和41.51%;在加锚方式相同的情况下,加锚密度越大,加锚岩体抗压强度和弹性模量越大,且抗压强度在加锚率0.22%附近增长最快。同时,单向加筋对其垂直面上的抗剪强度有显著提高,尤其体现在黏聚力上,最高可达199.04%,而内摩擦角值变化不大。根据试验数据,拟合了加锚复合材料轴向及径向力学参数与其加锚率之间的函数关系,得到加锚复合材料横观各向同性力学参数,可为后续的岩土体稳定性计算提供依据。

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