熱害隧道全長(zhǎng)粘結(jié)式錨桿力學(xué)性能研究.pdf

1、隧道在不斷往特長(zhǎng)深埋方向發(fā)展時(shí)，不可避免地要穿越工程地質(zhì)條件復(fù)雜的巖體，會(huì)遇到一系列如高地溫等比較特殊的地質(zhì)問(wèn)題。而錨桿支護(hù)作為隧道中普遍使用的一種支護(hù)方式，在遇到高地溫環(huán)境時(shí)，高溫會(huì)引起錨固系統(tǒng)中材料發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化，導(dǎo)致錨固體粘結(jié)性能劣化和結(jié)構(gòu)損傷，本文通過(guò)研究高溫下錨固體粘結(jié)性能的變化規(guī)律，對(duì)錨固技術(shù)的推廣和完善有一定的參考價(jià)值。
　　本文總結(jié)了大量關(guān)于錨固系統(tǒng)的受力傳遞機(jī)理和界面力學(xué)性能方面的理論研究，了解到受力狀

2、態(tài)下錨固體的界面粘結(jié)應(yīng)力分布情況。針對(duì)錨固系統(tǒng)幾種常見(jiàn)的破壞形式，提出了對(duì)應(yīng)的極限拉拔力理論計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了三部分試驗(yàn):
　　(1)增加溫度對(duì)灌漿料力學(xué)性能影響的分析角度，針對(duì)不同溫度(20℃，35℃，50℃)作用下水泥砂漿灌漿料的抗壓強(qiáng)度，彈性模量，干燥收縮變形性能展開(kāi)研究。結(jié)果表明:水泥砂漿灌漿料的抗壓強(qiáng)度和彈性模量都隨溫度的升高而降低;圓柱形灌漿體的收縮隨溫度的升高而增大，建立收縮產(chǎn)生的等同徑向壓應(yīng)力與溫度之間的

3、關(guān)系式。
　　(2)通過(guò)對(duì)錨固段長(zhǎng)100mm，300mm的錨固體試件進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，得到以下結(jié)論:①對(duì)于錨固段長(zhǎng)100mm的試件的極限拉拔力和極限粘結(jié)應(yīng)力隨溫度的升高而降低;相對(duì)于20℃作用下，35℃和50℃作用下極限粘結(jié)應(yīng)力和極限拉拔力分別都降低了約3.6％和8.5％;錨桿與灌漿體界面極限拉拔力隨灌漿體強(qiáng)度的增大而增大。②對(duì)于模擬工作狀態(tài)的錨固段長(zhǎng)300mm的試件，其極限拉拔力和界面平均粘結(jié)應(yīng)力隨溫度的升高呈現(xiàn)先升高后降低的規(guī)律，

4、相對(duì)于20℃作用下，35℃和50℃作用下界面平均粘結(jié)應(yīng)力和極限拉拔力分別平均提高了約2.3％和0.5％;極限拉拔力隨施加的工作荷載的增大而增大。
　　(3)開(kāi)展對(duì)錨固段長(zhǎng)1000mm的錨固體試件的界面粘結(jié)應(yīng)力分布試驗(yàn)研究，分析不同荷載作用下高溫對(duì)錨桿—灌漿體界面的軸力和剪應(yīng)力大小和分布的影響，得到其軸力和剪應(yīng)力分布情況如下:錨固體的溫度越高，界面的最大剪應(yīng)力值越小且剪力沿錨桿長(zhǎng)度分布越均勻，同一位置的軸力值越大，軸力沿錨桿長(zhǎng)度衰減