预应力锚杆加固裂隙岩体力学性质及锚固效果研究

摘要

在岩质隧道、边坡治理及矿山工程中,预应力锚杆是加固节理岩体的关键技术.为研究预应力锚杆加固裂隙岩体的力学性质和锚固效果,本文对不同锚固方式和裂隙倾角的试样开展单轴压缩试验,并采用ABAQUS软件对室内试验进行验证和补充,发现数值模拟和室内试验得到的单轴压缩强度规律一致.结果表明:当裂隙倾角相同时,相比于无锚试样,加锚试样的单轴压缩强度和弹性模量均有所提高,且提高程度随着锚杆预应力的增加而逐渐增加;在相同的锚固方式下,裂隙试样的单轴压缩强度和弹性模量随着裂隙倾角的增加而提高.预应力锚杆不仅可以限制试样沿裂隙面发生整体滑动,而且能够改变次生裂纹的扩展模式并限制裂纹的形成.此外,锚固方式、裂隙倾角、锚固角度和锚固位置对数值模型的最大主应变云图和Tresca应力云图有着不同程度的影响.