岩土锚固的作用机理研究及应用

【摘要】：锚固技术是岩土工程加固的一种重要手段。近十几年来，锚固技术以其独特的效应、简便的工艺、广泛的用途和经济的造价，在岩土加固领域中显示出越来越旺盛的生命力。目前不仅广泛应用于矿山工程，而且也推广应用于冶金、水利水电、铁路公路、土木建筑等工程之中，具有良好的应用前景。因此，研究锚固技术具有十分重要的意义。 本文针对锚杆在边坡中的加固作用，研究了锚杆在混凝土中的各种受力情况，如锚杆的轴应力分布特征、剪应力分布特征和锚杆与混凝土的共同作用特征，专门研究了预应力锚索的加固机理及其锚固段的应力分布特征，以期能在边坡防护中得到合理的应用。 针对边坡锚固系统的复杂性及其影响因素的诸多性，研究各种影响因素(如锚杆的材料、锚杆的结构和锚固方式、岩体性质、锚固参数等)对其锚固效果的影响程度，从而了解各种边坡的主要影响因素，然后在防护时针对其主要影响因素进行有效合理的防护。 在边坡锚固系统中，建立起以边坡岩体为主要对象的边坡锚固系统，通过研究岩体的性质(包括其硬度，有无节理结构面)，运用岩体结构控制论和岩体结构力学效应来分析岩体的变形机制，通过锚杆锚固系统的作用来改善边坡岩体的受力情况，使其达到稳定的目的。为边坡的防护研究提供了一种新的途径。 最后，通过对常张高速公路第十六合同段的K123+230—K123+390右边坡的地质情况调查研究，用UDEC离散元程序对其边坡的稳定性情况进行了模拟分析，根据分析结果和边坡具体情况，选择预应力锚索加地格梁加固方案。然后对加固方案和锚索的受力情况进行了模拟分析，不仅加固效果良好，而且也验证了前面章节中锚杆的加固机理。