岩质边坡锚固界面剪应力分布的模拟试验研究

作     者：姚国强 言志信 龙哲 翟聚云 YAO Guo-qiang;YAN Zhi-xin;LONG Zhe;ZHAI Ju-yun

作者机构：河南城建学院土木与交通工程学院河南平顶山467000 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232000 

出 版 物：《公路交通科技》 (Journal of Highway and Transportation Research and Development)

年 卷 期：2018年第35卷第10期

页      面：34-41页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081401[工学-岩土工程] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41372307 51478065) 河南省科技攻关项目(162102310390) 

主　　题：道路工程 剪应力分布 拉拔试验 锚固界面 岩质边坡 锚杆 

摘      要：为研究岩质边坡锚固界面的剪切作用,采用相似材料制作拉拔试件,借助多功能力学试验机和静态电阻应变仪,进行了不同锚固长度试件的静态拉拔试验,分析了拉拔荷载作用下锚杆-砂浆和砂浆-岩体两锚固界面上的剪应力分布规律。结果表明:相似材料的物理力学性质能够较好地反映出原型材料的特性,利用岩体、水泥砂浆和锚杆的相似材料制作拉拔试件进行锚固相似模型试验是可行的;不同循环荷载作用下,拉拔试件中的锚杆与锚固体上的轴力随着锚固长度的增加,呈现出指数规律衰减,且体现出了锚杆加固岩土体时具有有效锚固长度的特征;锚杆-砂浆和砂浆-岩体两锚固界面上的剪应力分布不均,沿锚固长度呈现为先增大后减小的单峰值曲线变化规律,从锚杆端部至剪应力峰值点,剪应力值迅速增大,其作用范围较小,但峰值点后剪应力值平缓下降,作用范围相对较大,并且随着拉拔荷载的增大,剪应力峰值逐渐向锚固深部转移;不同锚固长度拉拔试件的锚固失效均发生在砂浆-岩体界面上,同时锚固体界面上经历3个阶段,即弹性变形阶段、塑性变形阶段和脱黏滑移阶段。首次借助相似模型试验获得了岩质边坡锚固界面剪应力分布,揭示了锚固机理,不仅对相关试验,而且对边坡锚固的设计施工具有重要参考价值。