錨桿-土體界面剪切特性影響因素試驗研究

（湖南工業大學 土木工程學院，湖南 株洲 412007）

1 研究背景

錨桿具有制作成本廉價、施工周期靈活、對環境污染小等一系列特點，因而在土木工程及相關領域被廣泛運用[1]。但是，受土體壓實度和含水率、土體表面荷載、錨桿長度、材料和表面粗糙程度等復雜因素的影響，目前學術界對于土層錨桿的研究沒有統一的結論。

徐成良[2]以直剪試驗為原型，采用顆粒流模擬程序PFC（particle flow code）建立粗粒土與混凝土接觸面的直剪模型，并從宏觀和微觀兩個方面考慮了粗糙度和高度因素對接觸面的影響。郝建斌等[3]通過室內模擬土層錨桿在現場環境下的支護系統，發現錨桿的軸力極限值隨著外部荷載的增加先增大后減小，在地面荷載較小時，支護作用主要由上層錨桿承擔，當荷載增加到一定程度后，由中間和底層錨桿起主要的支護作用。段建等[4]依據界面黏滑本構模型假定和剪切位移法基本原理，建立了錨桿錨固力學微分方程并對其進行解析，發現界面抗剪強度與殘余強度的大小直接影響拉拔極限破壞特征；何思明等[5]通過彈性理論軸對稱問題的理論方法，發現在平均軸向應變的假設下，人為地增加錨桿長度，并不能有效增大錨桿的抗拔強度；郭銳劍等[6]基于界面黏結-軟化-滑動力學本構模型假定，分析了錨桿剪應力分布類型、拉拔極限荷載大小及破壞特征之間的關系，并給出相關的判別標準。王祥秋等[7]在不同介質下對擴孔錨的承載性狀進行了數值分析，研究表明，擴孔錨的橫截面積與錨固介質的強度是承載力的主要影響因素。……