深埋分区破裂隧道锚杆支护力学机制

作     者：朱训国 陈卓立 赵德深 ZHU Xunguo;CHEN Zhuoli;ZHAO Deshen

作者机构：大连大学建筑工程学院辽宁大连116622 大连大学复杂结构系统灾害预测与控制辽宁省重点实验室辽宁大连116622 

出 版 物：《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 (Journal of Liaoning Technical University (Natural Science))

年 卷 期：2018年第37卷第4期

页      面：703-709页

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51374045) 

主　　题：深埋隧洞 分区破裂 锚杆支护 力学机制 相互作用 

摘      要：为深入研究深埋分区破裂隧道锚杆支护的力学机制,首先通过对实际工程测试结果和模型试验测试结果进行对比分析,得出分区破裂现象的产生主要是由于深埋隧洞在较大轴向应力作用下,围岩应变域出现拉压交替所致,而锚杆支护可有效降低围岩的此破坏现象;在此基础上,通过建立锚杆与围岩相互作用力学模型,得到了锚杆轴向应力和界面摩阻力的分布特征:即锚杆的轴向应力在劈裂环达到峰值,沿锚杆走向形成多个峰值;锚杆界面摩阻力则会在锚杆锚头一定范围内形成拉应力,在锚杆杆尾一定范围形成压应力.因此,锚杆支护的支护机理为锚杆锚头在围岩深部压力(压应变)区域与围岩的相互作用呈现嵌入与咬合的锁定作用,锚杆杆尾与围岩的相互作用则呈现悬吊作用,由此锚杆与支护围岩形成一个比较稳定的自承拱,起到支撑作用.自承拱的出现,使锚杆和岩体受到了挤压作用.因此。