錨桿拉拔過程中力學(xué)特性試驗

周濟芳

(雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，成都 610051)

隨著深部地下工程的開發(fā)與利用，復(fù)雜的圍巖地質(zhì)條件造成難以支護的煤礦巷道不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)階段錨桿支護作用機理仍缺乏精細化的試驗研究，目前許多錨桿支護參數(shù)的選取仍以經(jīng)驗法為主。分析錨桿的應(yīng)力傳遞過程，桿體-黏結(jié)界面是錨桿錨固力學(xué)機制演化的核心和基礎(chǔ)，對錨桿支護系統(tǒng)的穩(wěn)定性起控制作用。

Blumel[1]早在1996年通過拉拔試驗研究得出結(jié)論：錨桿的錨固效果與錨桿表面形狀密切相關(guān)。Aziz等[2-3]開展了大量的鋼套筒短距拉拔試驗，研究表明錨桿的表面肋間距對于桿體-黏結(jié)劑界面的影響最為明顯，且界面的拉拔承載力大致隨肋間距的增大而先增大后減小，試驗過程中的最優(yōu)肋間距大致為37.5 mm。康紅普等[4-6]、林健等[7-8]也開展了大量的鋼套筒短距拉拔試驗，較為系統(tǒng)地研究了錨桿橫肋高度、橫肋間距、橫肋布置方式等因素對錨桿桿體-樹脂界面錨固性能的影響，試驗結(jié)果表明：錨桿最優(yōu)肋間距為33.15 mm、最優(yōu)肋高度為1 mm，最優(yōu)布置方式為交錯布置。吳濤等[9]開展了不同壁厚金屬套筒短距拉拔試驗，以此對比研究了兩種不同套筒厚度條件下右旋無縱筋螺紋鋼錨桿桿體-樹脂界面的力學(xué)特性。趙象卓等[10]采用與文獻[9]類似的試驗方法，研究了肋間距和等效圍巖剛度條件對左旋錨桿桿體-樹脂界面錨固性能的影響。目前的套筒拉拔試驗研究均采用金屬套筒，其換算得到的等效圍巖剛度[9]遠遠大于含煤巖體的剛度，這可能導(dǎo)致拉拔試驗過程中桿體-黏結(jié)劑界面的力學(xué)特性與錨桿實際受力情況存在一定差異，其得到的最優(yōu)肋間距并非實際的最優(yōu)值，因此有必要探究低剛度條件下的錨桿界面力學(xué)特性?！?br>