预应力锚固体控制节理围岩变形的机理分析

• 作者: 王广辉 王襄禹 杨建雄 朱祥祥
• 来源期刊: 中国矿业大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 节理岩层 锚固方式 节理变形 锚杆应力 感知变形灵敏度
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 页码范围: 60-68
• 页数: 9页
• 分类号: TD353
• 语种: 中文

摘要

采用理论分析、数值模拟与现场试验的方法,对节理受力张开、剪切滑移过程中不同锚固方式下锚杆应力分布规律及杆体承载特性、锚杆-锚固剂-围岩相互作用机理进行了研究.结果表明:节理张开时,加长锚固感知节理张开的灵敏度最高,既能通过预应力从岩体外部施加压应力,又能通过黏锚力-锚杆轴力实现初始高阻与快速增阻控制离层,提高支护刚度;全长锚固虽有黏锚力直接作用于节理围岩,但预应力无法有效扩散,无法对深部节理提供有效压应力;而端锚自由段过长导致轴向位移较大,且节理位置无黏锚力作用,感知节理张开变形较为滞后.节理滑移时,加长锚和全锚锚杆由于锚固剂的存在可缓解节理岩体的应力增加,对节理剪切变形感知最为敏感,能及时增阻抑制节理岩体的剪切滑移;而端头锚固下,锚杆自由段与围岩间的无黏锚力作用且存在一定空隙,围岩易错动失稳.基于上述结论提出了节理围岩巷道加长锚固锚杆支护技术,经现场试验后,巷道变形得到有效控制,掘进期间顶底板相对移近量减小了56.6％,两帮移近量减小了55.3％.