水作用下树脂锚固界面粘结弱化机理研究

发布时间：2017-11-04 20:38

  本文关键词：水作用下树脂锚固界面粘结弱化机理研究

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【摘要】：以树脂锚杆(索)为主体的支护技术已成为我国隧(巷)道围岩控制的主要发展方向。然而,当隧(巷)道因开挖产生的裂隙贯通围岩含水层时,水将沿着裂隙或支护钻孔下渗而引起锚固界面力学性质弱化,甚至造成支护系统失效。开展水作用下树脂锚固界面粘结弱化机理研究,对于掌握富水隧(巷)道树脂锚固系统失效内在机制和提高该条件下树脂锚杆支护技术的使用范围具有重要意义。论文以“水-树脂锚固粘结面”为研究对象,通过试验设计对水作用下树脂锚杆拉拔力损伤和岩石-锚固剂界面粘结强度弱化规律进行了初步探索,借助理论计算方法建立了岩石-锚固剂弹性-软化内聚力模型,分析了水对岩石-锚固剂界面粘结强度弱化机理,其主要研究工作如下:(1)研究了水作用下树脂锚杆拉拔力损伤演化规律,在试验基础上分析了影响树脂锚固性能的因素,推断钻孔在淋水条件下围岩-锚固剂界面力学性质弱化的作用可能更为明显;通过锚杆锚固段拉拔状态下轴力监测试验,揭示了锚固段锚杆轴力分布和载荷特征。(2)进行了岩石和岩石-锚固剂组合体吸水性试验,掌握了其含水率随时间变化规律;建立了岩石-锚固剂界面应力演化实验系统,通过岩石-锚固剂环形剪切试验,发现剪切过程中界面经历线弹性阶段、粘结软化、脱粘阶段,并分析了岩石单独浸水和组合体浸水条件下含水率对其剪切强度的弱化规律。(3)基于岩石-锚固剂界面剪切变形特征,建立岩石-锚固剂弹性-软化内聚力模型,推导了不同状态界面下剪切应力公式,并提出弹性状态下界面最大剪切应力与岩石含水率之间判别准则,得出岩石弹性模量和界面剪切模量是水作用下影响岩石-锚固剂界面剪切强度的主要因素。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD353

【参考文献】

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 刘业科;水岩作用下深部岩体的损伤演化与流变特性研究[D];中南大学;2012年

2 姚强岭;富水巷道顶板强度弱化机理及其控制研究[D];中国矿业大学;2011年

3 李鹏;水—岩作用的岩体剪切特性试验与M-H-C耦合数值模拟[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 王子越;树脂锚杆锚固质量和杆体变形特征研究[D];煤炭科学研究总院;2014年

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本文编号：1141058