熱害隧道全長粘結式錨桿力學性能研究.pdf

1、隧道在不斷往特長深埋方向發(fā)展時，不可避免地要穿越工程地質條件復雜的巖體，會遇到一系列如高地溫等比較特殊的地質問題。而錨桿支護作為隧道中普遍使用的一種支護方式，在遇到高地溫環(huán)境時，高溫會引起錨固系統(tǒng)中材料發(fā)生一系列的物理化學變化，導致錨固體粘結性能劣化和結構損傷，本文通過研究高溫下錨固體粘結性能的變化規(guī)律，對錨固技術的推廣和完善有一定的參考價值。
　　本文總結了大量關于錨固系統(tǒng)的受力傳遞機理和界面力學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應力分布情況。針對錨固系統(tǒng)幾種常見的破壞形式，提出了對應的極限拉拔力理論計算公式。在此基礎上，設計了三部分試驗:
　　(1)增加溫度對灌漿料力學性能影響的分析角度，針對不同溫度(20℃，35℃，50℃)作用下水泥砂漿灌漿料的抗壓強度，彈性模量，干燥收縮變形性能展開研究。結果表明:水泥砂漿灌漿料的抗壓強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)生的等同徑向壓應力與溫度之間的

3、關系式。
　　(2)通過對錨固段長100mm，300mm的錨固體試件進行拉拔試驗，得到以下結論:①對于錨固段長100mm的試件的極限拉拔力和極限粘結應力隨溫度的升高而降低;相對于20℃作用下，35℃和50℃作用下極限粘結應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度的增大而增大。②對于模擬工作狀態(tài)的錨固段長300mm的試件，其極限拉拔力和界面平均粘結應力隨溫度的升高呈現(xiàn)先升高后降低的規(guī)律，

4、相對于20℃作用下，35℃和50℃作用下界面平均粘結應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)開展對錨固段長1000mm的錨固體試件的界面粘結應力分布試驗研究，分析不同荷載作用下高溫對錨桿—灌漿體界面的軸力和剪應力大小和分布的影響，得到其軸力和剪應力分布情況如下:錨固體的溫度越高，界面的最大剪應力值越小且剪力沿錨桿長度分布越均勻，同一位置的軸力值越大，軸力沿錨桿長度衰減