恒定法向刚度条件下吸能锚杆锚固节理岩体剪切特性试验研究

作     者：韩观胜 陈志靖 李博 周宇 丁书学 钟振 HAN Guansheng;CHEN Zhijing;LI Bo;ZHOU Yu;DING Shuxue;ZHONG Zhen

作者机构：绍兴文理学院浙江省岩石力学与地质灾害重点实验室浙江绍兴312000 同济大学地下建筑与工程系上海200092 河南理工大学土木工程学院河南焦作454003 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2024年第43卷第4期

页      面：999-1012页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52204146) 浙江省自然科学基金资助项目(LQ21E040003) 中国博士后科学基金面上资助项目(2022M712301) 

主　　题：岩石力学 节理面粗糙度 锚固深度 吸能锚杆 恒定法向刚度 剪切特性 

摘      要：为研究深部岩体工程即恒定法向刚度(CNS)边界条件下吸能锚杆的锚固效果及锚固节理抗剪性能,开展CNS边界条件下吸能锚杆锚固类岩石节理的剪切试验,探究节理面粗糙度(JRC)及锚固深度(h)对类岩石节理剪切应力(τ)、法向位移(δ_(n))、法向应力(σ_(n))、节理面破坏特征、锚杆变形特征的影响规律。结果表明:吸能锚杆可有效提高深部岩体锚固节理的屈服强度及剪切强度,且其提高幅度随着JRC的增大呈现出逐渐增加的趋势,其剪切应力在弹性阶段后产生应力硬化现象。而节理面剪切磨损面积占比随JRC的增加逐渐增大,锚杆的施加使其上涨了20.88%~109.21%。随着锚固深度的增加,节理面的剪切应力、法向位移、法向应力和剪切磨损面积占比均呈现出先增大后减小的趋势,当锚固深度为80 mm时各项指标参数最优,此时锚杆塑性变形段的锚固作用可充分发挥。研究成果为深部节理岩体支护作业的减能增效提供了重要理论支撑。