加锚节理试件中锚杆的作用分析

通过对无锚杆锚固、普通锚杆锚固两种工况下的节理试件的剪切特性的对比分析,可以看出,锚杆在节理试件受到剪切作用时能够提高节理岩体的抗剪强度,可有效控制节理岩体的变形。

①在剪切试验过程中,锚杆的作用经历不同的变化:在弹性阶段锚杆发挥销钉作用;屈服段锚杆的轴向作用开始调动,锚杆同时存在销钉和约束作用;塑性段锚杆不再发挥销钉作用,仅依靠轴向约束作用限制节理岩体变形。

当剪力施加至加锚后的节理试件时,初始阶段的变形主要集中在刚度较小的节理部分,当局部产生微小变形后,锚固的锚杆将承担部分节理所受的剪切力。试验中锚杆的变形均集中在节理附近,说明锚杆阻抗节理面的滑动,延缓或制止节理层的错动,发挥其“销钉”作用。随着剪切力的继续增加,节理面将出现滑移现象,此时的锚杆受到节理面的剪切作用,其切向受力变形致使锚杆出现附加轴向变形,轴向变形所产生的内力将对节理试件变形起“约束”作用。(www.xing528.com)

②锚杆在剪切试验开始阶段已经在发挥抗剪作用,因此,节理面的刚度在加锚后有所增大,即较小的剪切位移需要施加较大的剪切力,其首次峰值强度也有所提高;当节理面破坏后锚杆将承担起主要抗剪任务,锚杆对节理面抗剪性能的增强,使锚杆锚固节理试件的破坏特性由“脆性”转变为“塑性”,提高了试件的稳定性和安全性。

③锚杆能增强试件的性能,包括强度、抗压度和黏合度等,通过改变试件的物理性质,达到对试件加固的效果。由于锚杆能够为试件提供轴向力和横向力,所以能够增强节理面的强度,从而使节理试件的整体稳定性得以提高。