加锚砂岩单轴力学特性及屈曲型岩爆控制机制

摘要

为探讨锚杆对砂岩屈曲型岩爆的调控作用,开展加锚砂岩的单轴压缩试验,并进行声发射特征监测。研究结果表明:无锚砂岩与加锚砂岩的破坏模式存在差异,无锚试样以张拉破坏为主并伴生剪切破坏,而加锚试样均呈单一斜面剪切破坏;加锚砂岩在加载初期就使系统的能量充分释放。锚杆控制屈曲型岩爆的机制如下:锚杆可发挥出组合梁的整体弯曲效果,使层状岩板向临空面的屈曲变形受到极大限制;加锚砂岩表现为单一剪切破坏,在一定程度上抑制张拉裂纹的产生,不具备劈裂成板的特征,从而破坏屈曲岩爆的孕育过程;加锚砂岩在加载前期就发生比较活跃的声发射活动,使系统能量充分释放,更难于储存弹性应变能,破坏时释放的能量小于无锚试样破坏时释放的能量,加锚砂岩可释放的动能占总能量的比例减小,从而降低屈曲岩爆的孕育能力和发生烈度。