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全长粘结式锚杆受力特性以及数值仿真试验研究锚杆是岩土工程中重要的支护构件。
但由于锚固工程本身的复杂性和多样性,导致目前锚固机制、设计理论以及计算方法都不够完善。
明确锚固力学传递规律、建立准确的界面应力分布理论模型以及采用合理的数值计算方法都是进行锚杆锚固研究的关键。
本文在现有试验、理论的基础上,针对各种荷载作用和各种工程工况,对全长粘结式锚杆的受力特性、锚固界面力学模型以及数值模拟计算等方面展开研究工作。
分析单根全长粘结式锚杆在张拉荷载作用下的受力状态,根据已有试验得到的锚固界面应力分布曲线和相关结论,用比较简单的数学表达式对复杂的剪应力分布情况进行描述,建立均质岩体锚杆应力分布理论模型和节理岩体锚杆支护理论模型。
同时鉴于目前数值模拟计算中存在的问题,推导考虑锚杆与灌浆体之间剪切破坏作用的三维锚杆有限元计算程序,并借助Fortran编程语言得以实现,最后进行程序验证和拉拔试验数值模拟计算。
结果表明,当拉拔荷载较小时,锚固界面没有解耦发生,杆端轴力最大,大小等于作用的拉拔力,随后轴力沿杆长呈“近似负指数”分布;随着拉拔荷载的增加,杆体前端界面出现解耦,解耦段的轴力恒等于峰值拉拔力,未解耦段的轴力依然服从“近似负指数”分布;当达到极限抗拉拔力时,锚杆前端界面解耦段长度的数值模拟结果与实测结果基本吻合。
推导并验证剪切荷载作用下锚杆加固节理岩体系统的两种破坏理论模型。
同时借助三维有限元计算,尝试采用新型数值计算模型来模拟全长粘结式锚杆以及锚杆与灌浆体之间的相互作用,进一步揭示某些锚固参数对锚杆加固效果的影响。
得出以下结论:锚杆倾斜安装可以有效减小剪切位移、缓解锚固体系中应力的增加,最终提高节理岩体整体抗剪强度;当围岩抗压强度较小时,锚固系统最终发生拉弯破坏。
采用合理的锚固体-岩土体界面力学模型来模拟锚固体与灌浆体之间的相互作用。
结果表明,锚固段从加载到破坏分为弹性变形阶段、滑移变形阶段和脱粘滑动阶段,每一阶段应力的分布特征和演化规律都与理论分析结果一致;不同杆长的锚杆达到极限拉拔荷载时,其轴向应力分布、锚固界面剪应力分布非常相似,且界面应力主要分布在锚杆前端“临界长度”的范围内。
预应力锚索粘结性能的探讨锚索施工近年来在建筑工程中，特别是岩土加固工程应用越来越广泛。
随着锚索的运用，由于锚索的失事、断裂带来的加固工程安全事故也随之越来越多。
而通过对失事锚索的调查发现锚索是否有全张拉粘结性能有很大的关系，全长粘结预应力锚索比无粘结预应力锚索安全性能高得多。
通过对我国许多重点工程的锚索支护安全性能调查，在100多例案例中，有90%多失事及腐蚀的锚索是无粘结锚索引起的。
而全长有粘结锚索一般剥开后还是颜色鲜亮，即使40年以上仍然没有收到破坏。
即使全长有粘结锚索遭到破坏，剥开受到破坏的钢绞线发现很多是由于钢绞线外的水泥浆体保护层与岩体发生摩擦遇到破坏引起的。
下面我们通过一个案例对此进行详细的解析。
该案例位于云南漫湾水电站的坝顶，对一根全长预应力粘结锚索采用小型机械进行开挖来查看锚索的情况。
该锚索由8根长25米，孔径Ф115mm的钢绞线组成。
钢绞线自由段18.5米，锚固段6.5米，自由段注425号水泥浆，锚固段425号水泥砂浆，自由段水灰比0.4，锚固段水灰比为1。
钢绞线标号GB224-85，强度级别1470mm/mm2。
该水电站一期工程装机容量125万kW于1986年开工建设，1995年建成投入使用。
本案例就是采用的一期工程施工的一根全长预应力粘结锚索进行查看。
从2009年11月25日开始开挖，直到2010年1月10日为止，锚索距离施工日期大约有20多年。
开挖期间云南发生了大旱，未下雨，开挖区域坚硬岩体，pH纸检测区域内pH=11，地层腐蚀弱。
试验通过以下三个方面进行结论：一、通过钢绞线剥出量与缩进量关系分析验证水泥粘结作用是将钢绞线变形均匀锁定到锚索自由段，进而推断全长粘结锚索有受力的局部性。
通过钢绞线剥出量与缩进量关系分析：2009年12月12日到2010年1月4日，在4~6m段每隔0.5m设一个钢绞线缩进量监测点，共5个监测点。
开始锚索剥出长度7m，边开挖边剥钢绞线，开挖结束时剥出长度18.5m，一直剥到到内锚固段，用游标卡尺测量缩进量随着时间延长，从0一直到30.90mm缩进，稳定增长。
不同预应力下端锚锚杆的受力特征数值分析梁新民;胡光球;张永达;谢经鹏【摘要】在总结已有锚固理论研究成果的基础上,首先对全长粘接式锚固锚杆和端部粘接式锚固锚杆的工作机理进行了探讨.然后通过FLAC3D软件建立了端锚锚杆的三维受力模型,分析了端锚锚杆在加托盘预应力为0、10、60 kN时和不加托盘时的应力分布,揭示了端锚锚杆的受力特征:随着预应力的增大,应力分布有往锚杆端部收缩的趋势.并且分析了在预应力为0和60 kN的情况下,围岩表面相对不加锚杆时的位移分布,围岩表面相对位移集中在以锚杆锚固点为中心、1 m为半径的范围内,在锚固点处相对位移值最大,并且在此范围内相对位移急剧减小.最后通过现场预应力锚杆轴向力量测试,验证了所得结论的合理性.【期刊名称】《有色金属（矿山部分）》【年(卷),期】2015(067)004【总页数】4页(P68-71)【关键词】端锚;数值模拟;应力分布;相对位移【作者】梁新民;胡光球;张永达;谢经鹏【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD353自从20世纪初在矿山工程中首次使用锚杆以来，到20世纪50年代，锚杆已经被广泛应用到岩石地下工程中［1］。
尽管我们已经从锚杆试验和现场应用中得到了很多关于锚杆支护的经验，但是由于锚杆在岩土介质中受力的复杂性，使得锚杆的作用机理依然存在多种说法。
许多关于锚杆的设计计算依旧停留在经验上，或者是在过多假设的基础上，例如用弹性力学来求解具体的锚杆受力等。
本文首先分析了前人所做的工作，然后应用数值模拟软件，模拟了端锚锚杆在不同预应力情况下的受力特点，并结合现场预应力锚杆轴向力量测试验证，得出了如下结论：随着预应力的增大，应力分布有往锚杆端部收缩的趋势，围岩表面相对位移集中在以锚杆锚固点为中心，且在锚固点处相对位移值最大，并且在此范围内相对位移急剧减小。
全长粘结型岩石锚杆抗拔力检测问题的探讨[摘要：] 工程中为抵抗拉拔力而广泛采用锚杆，锚杆施工后要检验其是否达到设计要求，就需要进行检测。
检测依据什么规范，检测荷载值如何确定，检测数量多少，检测何时进行及具体检测方法等，本文结合某大型客运索道工程实际情况加以探讨。
[关键词：] 拉拔力锚固力锚杆试验检测承载力变形装置锚杆的特点是抵抗拉拔力，因此被大量的使用于隧道矿井、边坡挡墙、基础锚固等。
本人参加了某大型客运索道工程的建设，索道支架及站房的部分基础除承受垂直荷载外，还交变地承受着较大的上拔力和水平扭力；再加上工程地处山区，基础持力层基本为岩石，因此设计上大量的采用了全长粘结型岩石锚杆基础。
锚杆根数总计达1300多根。
设计选用锚固体直径Φ130，锚杆为Φ32的钢筋，水泥砂浆用压力灌浆强度30Mpa，单根锚杆抗拔力设计值200KN，每个基础下锚杆根数及锚固深度依基底岩性和受力大小而变，一般根数22~60根，深度4~10米，锚杆施工后需要进行检测。
这样就检测工作提出了一系列的问题，如工程上的检测与规范上的试验有什么区别，检测的荷载如何确定，检测根数多少，检测何时进行，检测方法如何等。
笔者在这一实际工作过程中，参加了这些问题的讨论、研究及确定了最后的解决方案，现就这些问题加以探讨。
1.检测与试验的区别就本人目前所接触到涉及岩石锚杆的规程规范，均未直接列出检测二字，而普遍使用的是试验二字。
但在贯彻、执行规范过程中，国家又建立了众多的工程检测中心、工程检测授权站等；检测与试验有什么区别尚未见文件明确，这样就给实际工程检测在执行规范上造成了困难，使检测进行中容易发生过宽、过严，甚而规范难以执行的弊端。
工程建设单位与检测单位签定合同委托其承担锚杆检测任务，实际做的也是锚杆检测工作，但是最终提交的检测报告却为了与国家规范名词对口，还是冠以试验报告，难道试验就等同于检测吗？具体到我们索道工程的锚杆，不但设计早已完成，而且施工也已完成，这种情况下进行锚杆检测的目的是非常清楚的，就是要检测已经施工的锚杆质量是否达到了设计要求；当然也不排除通过前边检测所取得的数据来进一步修正和完善后边锚杆设计这个作用，但前主后辅。
软弱围岩隧道全长粘结及预应力锚杆的支护效果研究摘要：在大量的隧道工程中，锚杆的施作可以通过悬吊作用，挤压作用以及形成组合梁(拱)作用等发挥加固岩土体的效果。
与传统支护结构被动抵抗外力不同的是，锚固支护可以改变围岩体受力状态，减小围岩向临空面移动，从而一定程度上起到主动防护的作用，也表现出了其支护效果显著，支护费用经济的特点。
根据锚杆的类型通常可分为全长粘结锚杆，预应力锚杆，摩擦型锚杆，砂浆锚杆，树脂锚杆，涨壳式锚杆等。
其中预应力锚杆和砂浆锚杆是交通隧道以及地下工程中最常用的锚杆类型，无论在系统锚固还是随机锚固方面，都发挥着极其重要的作用。
关键词：软弱围岩隧道；预应力1 概述对于全长粘结式锚杆和预应力锚杆，国内外学者曾开展过大量研究。
针对隧道中使用的全长粘结砂浆锚杆展开了详细的研究。
通过分析锚杆受力，提出了锚杆支护中的锚固长度和中性点理念。
针对全粘结非预应力锚杆，压力型预应力锚杆和拉力型预应力锚杆展开了详细研究，并分别给出其相应的工程适用条件。
基于低频超声波在锚固结构中的传播规律，最终提出了砂浆锚杆的无损检测新方法。
通过对现场锚杆施工的长期监测，总结了预应力锚杆的施作要点，提出控制垫板的垂直度以及保持杆体居中是发挥预应力效果的关键。
针对岩土工程中的锚杆预应力损失原因展开研究，建立了界面剪切分数应力松弛模型，提高了预应力锚杆的计算精度。
综上可以看出，针对全长粘结式或预应力锚杆的研究多基于锚固结构的受力和设计施作要点。
针对两种类型锚杆的锚固效果对比鲜有研究。
2 工程概况本研究依兴隆隧道为例，兴隆隧道全长1923米，为双线单面上坡隧道，坡度为12‰，坡长1916米，最大埋深312米。
整个隧道地质构造复杂，受断裂地质构造影响，岩体节理、裂隙非常发育、岩层破碎、地下水丰富、施工难度大，为该标段的重难点控制性工程。
地质构造线路玉DK386+040附近与安宁河断裂相交，交角约为40-42°，位于隧道洞身段。
层状地层全长粘结型锚杆锚固力学效应分析随着工程技术的不断发展和进步，建筑物的高度也在不断地提高，而随之而来的就是对建筑物的支撑力以及保护力的越来越高的要求。
而在这一过程中，锚杆锚固技术被广泛地应用于建筑物的施工中，从而保证了建筑物的稳定和安全。
而层状地层全长粘结型锚杆锚固力学效应分析成为了研究的重点。
一、层状地层全长粘结型锚杆锚固技术的概念层状地层全长粘结型锚杆锚固技术是一种较新的锚固技术，其原理是将锚杆埋入岩土层中，通过锚杆与岩土地层的全长粘结力，实现岩土层的稳定和支撑。
这种锚杆的特点是在其整个长度上都存在着较高的锚固力，从而保证了与锚杆相连的建筑物的安全。
二、层状地层全长粘结型锚杆锚固技术的适用范围层状地层全长粘结型锚杆锚固技术适用于很多不同的工程领域，比如井筒锚杆、隧道支护、挡土墙固结、高边坡等。
在这些工程中，锚杆的功能就是通过层状地层全长粘结力，保证整个工程的安全和稳定。
三、层状地层全长粘结型锚杆锚固技术的锚固力学效应分析1.锚杆的贯入深度对锚固力的影响贯入深度是指锚杆被锚固在那里的深度，这个深度会对锚固力产生很大的影响。
一般来说，锚杆的贯入深度越大，其锚固力也就越高。
而且，在一定的贯入深度范围内，锚杆的锚固力和深度呈线性关系。
2.锚杆的直径对锚固力的影响锚杆的直径也是一个影响锚固力的因素，一般情况下，在相同的锚杆贯入深度和相同的岩土地层特性条件下，锚杆的直径越大，其锚固力也就越高。
3.锚杆的倾斜角度对锚固力的影响在实际的施工过程中，锚杆的倾斜角度也是一个十分重要的因素。
一般情况下，锚杆的倾斜角度越大，其锚固力就越小。
因此，在实际施工中，应该尽量减小锚杆的倾斜角度，并且保证其正常的垂直性。
总的来说，层状地层全长粘结型锚杆锚固技术具有很高的应用价值，它可以保证工程的安全和稳定，并且锚杆的锚固力受到多种因素的影响，锚固力学效应分析十分重要，只有这样才能更好地保证工程的安全和稳定。
