岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2013年
12期
2497-2505
,共9页
孟波%靖洪文%杨旭旭%陈坤福%杨圣奇
孟波%靖洪文%楊旭旭%陳坤福%楊聖奇
맹파%정홍문%양욱욱%진곤복%양골기
岩石力学%破裂围岩%锚固体%物理模拟试验
巖石力學%破裂圍巖%錨固體%物理模擬試驗
암석역학%파렬위암%묘고체%물리모의시험
rock mechanics%fractured surrounding rock%anchorage unit%physical simulation test
为了进一步揭示破裂围岩锚固体的承载机制,在自主研制的真三轴物理模拟试验系统的基础上,采用反复加卸载围压的方法预制破裂岩体,加锚后进行继续加载试验,研究破裂围岩锚固体以及锚杆的变形破坏特征.研究发现,随着锚杆预紧力的增加,锚固体变形模量随之增加,全应力-应变曲线呈现双峰特征.在锚杆预紧力较小的情况下,破裂围岩内部滑移块体主要沿原有裂隙面滑移,二次破坏较少发生且裂隙发育位置比较集中.在锚杆预紧力较大的情况下,滑移块体会发生二次破坏,破裂围岩锚固体新生裂隙倾角高、数量多且分布均匀.锚固体变形过程中锚杆控制角在空间以及时间上不断发展变化:锚杆压缩区在空间上为向围岩深部开口的喇叭形,其深度为1～1.5倍托盘直径;随着锚固体压缩变形,锚杆压缩区会发生二次甚至多次破裂.锚杆控制角在压缩区初次破裂时为50°～64°,在压缩区多次破裂后最终稳定为34°～56°.锚杆在破裂面附近受到两侧滑移块体剪切错动作用下处于压、张、剪复杂应力状态,弯曲变形严重,这反过来使破裂面两侧滑移块体出现一定程度的错动分离.
為瞭進一步揭示破裂圍巖錨固體的承載機製,在自主研製的真三軸物理模擬試驗繫統的基礎上,採用反複加卸載圍壓的方法預製破裂巖體,加錨後進行繼續加載試驗,研究破裂圍巖錨固體以及錨桿的變形破壞特徵.研究髮現,隨著錨桿預緊力的增加,錨固體變形模量隨之增加,全應力-應變麯線呈現雙峰特徵.在錨桿預緊力較小的情況下,破裂圍巖內部滑移塊體主要沿原有裂隙麵滑移,二次破壞較少髮生且裂隙髮育位置比較集中.在錨桿預緊力較大的情況下,滑移塊體會髮生二次破壞,破裂圍巖錨固體新生裂隙傾角高、數量多且分佈均勻.錨固體變形過程中錨桿控製角在空間以及時間上不斷髮展變化:錨桿壓縮區在空間上為嚮圍巖深部開口的喇叭形,其深度為1～1.5倍託盤直徑;隨著錨固體壓縮變形,錨桿壓縮區會髮生二次甚至多次破裂.錨桿控製角在壓縮區初次破裂時為50°～64°,在壓縮區多次破裂後最終穩定為34°～56°.錨桿在破裂麵附近受到兩側滑移塊體剪切錯動作用下處于壓、張、剪複雜應力狀態,彎麯變形嚴重,這反過來使破裂麵兩側滑移塊體齣現一定程度的錯動分離.
위료진일보게시파렬위암묘고체적승재궤제,재자주연제적진삼축물리모의시험계통적기출상,채용반복가사재위압적방법예제파렬암체,가묘후진행계속가재시험,연구파렬위암묘고체이급묘간적변형파배특정.연구발현,수착묘간예긴력적증가,묘고체변형모량수지증가,전응력-응변곡선정현쌍봉특정.재묘간예긴력교소적정황하,파렬위암내부활이괴체주요연원유렬극면활이,이차파배교소발생차렬극발육위치비교집중.재묘간예긴력교대적정황하,활이괴체회발생이차파배,파렬위암묘고체신생렬극경각고、수량다차분포균균.묘고체변형과정중묘간공제각재공간이급시간상불단발전변화:묘간압축구재공간상위향위암심부개구적나팔형,기심도위1～1.5배탁반직경;수착묘고체압축변형,묘간압축구회발생이차심지다차파렬.묘간공제각재압축구초차파렬시위50°～64°,재압축구다차파렬후최종은정위34°～56°.묘간재파렬면부근수도량측활이괴체전절착동작용하처우압、장、전복잡응력상태,만곡변형엄중,저반과래사파렬면량측활이괴체출현일정정도적착동분리.
