5 應(yīng)重視內(nèi)、外錨頭區(qū)的應(yīng)力變化
在對(duì)單根錨索的加固效應(yīng)和破壞特點(diǎn)進(jìn)行分析時(shí)應(yīng)重視以下幾個(gè)方面:預(yù)應(yīng)力施加體自身的受力和破壞特點(diǎn);預(yù)應(yīng)力的傳播規(guī)律和力學(xué)效應(yīng);預(yù)錨加固力學(xué)效應(yīng)的影響因素;預(yù)錨加固的機(jī)理和效果;提高預(yù)錨加固效率和效果的途徑。
考慮到應(yīng)力分布形態(tài)的特點(diǎn)及其對(duì)預(yù)錨加固機(jī)理和效果的影響[3],本文主張重點(diǎn)對(duì)外錨頭、內(nèi)錨固段及其附近區(qū)域進(jìn)行分析。在對(duì)膠結(jié)式內(nèi)錨固段進(jìn)行研究時(shí),尤其應(yīng)重視錨索和膠結(jié)體之間的粘結(jié)滑移特性。
5。1 膠結(jié)式內(nèi)錨固段長(zhǎng)度的計(jì)算
目前設(shè)計(jì)中確定內(nèi)錨固段長(zhǎng)度的方法是按下面兩式求出較大者,即
Lm=Kcqm/(πdnτaξ)
Lm=Kcqm/(πDτbξ)
式中:qm———張拉力;d,D———鋼鉸線直徑和內(nèi)錨固段孔徑;n———鋼鉸線根數(shù);τa,τb———錨索與膠結(jié)體之間、膠結(jié)體與孔壁之間的粘結(jié)強(qiáng)度;Kc,ξ———安全系數(shù)和折減系數(shù)。
這一方法實(shí)際上是把不均勻應(yīng)力當(dāng)成均勻應(yīng)力來(lái)計(jì)算,難以準(zhǔn)確地反映實(shí)際狀況。
5。2 預(yù)錨力的傳遞規(guī)律
可以采用雙彈簧或空間彈簧粘結(jié)滑移單元來(lái)模擬錨索和膠結(jié)體之間的傳力和滑移特性,以便分析預(yù)錨力在錨索和巖體之間傳遞并在巖體內(nèi)傳播、擴(kuò)散的規(guī)律。
5。3 預(yù)錨加固的力學(xué)效應(yīng)
預(yù)錨加固的作用不僅在于提供直接平衡力、限制巖體變形,更在于加強(qiáng)巖體結(jié)構(gòu)、提高巖體強(qiáng)度以及參與調(diào)整應(yīng)力狀態(tài)[4]。巖體之所以失穩(wěn)或有失穩(wěn)的趨勢(shì),從根本上說(shuō)是由巖體自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和材料特性,以及天然因素或人為因素所引起的應(yīng)力重分布所決定的,而預(yù)錨加固的實(shí)質(zhì)就是施加主動(dòng)的錨固力:一方面使巖體的結(jié)構(gòu)得到加強(qiáng),大大提高巖體的承載能力,另一方面,在巖體內(nèi)產(chǎn)生預(yù)錨附加應(yīng)力場(chǎng),使不利的應(yīng)力狀態(tài)得到調(diào)整和改善,從而提高巖體穩(wěn)定的可靠度。因此,深入研究預(yù)錨附加應(yīng)力場(chǎng)的特點(diǎn)、預(yù)錨參數(shù)對(duì)它的影響、應(yīng)力變化對(duì)巖體穩(wěn)定的影響是非常必要的。
在對(duì)單根錨索的加固效應(yīng)和破壞特點(diǎn)進(jìn)行分析時(shí)應(yīng)重視以下幾個(gè)方面:預(yù)應(yīng)力施加體自身的受力和破壞特點(diǎn);預(yù)應(yīng)力的傳播規(guī)律和力學(xué)效應(yīng);預(yù)錨加固力學(xué)效應(yīng)的影響因素;預(yù)錨加固的機(jī)理和效果;提高預(yù)錨加固效率和效果的途徑。
考慮到應(yīng)力分布形態(tài)的特點(diǎn)及其對(duì)預(yù)錨加固機(jī)理和效果的影響[3],本文主張重點(diǎn)對(duì)外錨頭、內(nèi)錨固段及其附近區(qū)域進(jìn)行分析。在對(duì)膠結(jié)式內(nèi)錨固段進(jìn)行研究時(shí),尤其應(yīng)重視錨索和膠結(jié)體之間的粘結(jié)滑移特性。
5。1 膠結(jié)式內(nèi)錨固段長(zhǎng)度的計(jì)算
目前設(shè)計(jì)中確定內(nèi)錨固段長(zhǎng)度的方法是按下面兩式求出較大者,即
Lm=Kcqm/(πdnτaξ)
Lm=Kcqm/(πDτbξ)
式中:qm———張拉力;d,D———鋼鉸線直徑和內(nèi)錨固段孔徑;n———鋼鉸線根數(shù);τa,τb———錨索與膠結(jié)體之間、膠結(jié)體與孔壁之間的粘結(jié)強(qiáng)度;Kc,ξ———安全系數(shù)和折減系數(shù)。
這一方法實(shí)際上是把不均勻應(yīng)力當(dāng)成均勻應(yīng)力來(lái)計(jì)算,難以準(zhǔn)確地反映實(shí)際狀況。
5。2 預(yù)錨力的傳遞規(guī)律
可以采用雙彈簧或空間彈簧粘結(jié)滑移單元來(lái)模擬錨索和膠結(jié)體之間的傳力和滑移特性,以便分析預(yù)錨力在錨索和巖體之間傳遞并在巖體內(nèi)傳播、擴(kuò)散的規(guī)律。
5。3 預(yù)錨加固的力學(xué)效應(yīng)
預(yù)錨加固的作用不僅在于提供直接平衡力、限制巖體變形,更在于加強(qiáng)巖體結(jié)構(gòu)、提高巖體強(qiáng)度以及參與調(diào)整應(yīng)力狀態(tài)[4]。巖體之所以失穩(wěn)或有失穩(wěn)的趨勢(shì),從根本上說(shuō)是由巖體自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和材料特性,以及天然因素或人為因素所引起的應(yīng)力重分布所決定的,而預(yù)錨加固的實(shí)質(zhì)就是施加主動(dòng)的錨固力:一方面使巖體的結(jié)構(gòu)得到加強(qiáng),大大提高巖體的承載能力,另一方面,在巖體內(nèi)產(chǎn)生預(yù)錨附加應(yīng)力場(chǎng),使不利的應(yīng)力狀態(tài)得到調(diào)整和改善,從而提高巖體穩(wěn)定的可靠度。因此,深入研究預(yù)錨附加應(yīng)力場(chǎng)的特點(diǎn)、預(yù)錨參數(shù)對(duì)它的影響、應(yīng)力變化對(duì)巖體穩(wěn)定的影響是非常必要的。