基于基于层状材料复合理论的加锚岩体等效弹性性质的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于层状材料复合理论的加锚岩体等效弹性性质的研究姓名：代翼飞申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：李新平20060401武汉理工大学硕士学位论文摘要自从喷锚支护技术在地下工程施工中采用以来，使崧体支护加固的观点从被动支轳发震到主动程共嗣支护土来。镭喽支轳技本充分程惩了溺室围砉懿鑫承能力并且在岩土工程中被广泛采用。但是，目前国内外对锚杆支护的理论研究和设计还不够成熟，工程设计主要靠经验和半经验方法(如“工稷类比法”等)进行，溅依靠现场量测获褥的信息，反馈设计，指导施工。莓前，对锚秆支护机理的研究主要熊中在对单根锚杆周围围岩的威力、变形的分布

2、上。尽管在研究豹足发上寿繇不嚣，毽复合耱辩力学磅究纾缝秀嚣嚣夔方法稳愚熬对砉露一锤杆支护系统加固帆理的研究仍然具有～定的参考价值。如果可以通过支护发合材料支护理论分据这种材料艇体的弹性力学性能，那么就可以为加固后的岩体稳定性计算提供方便和有效的计算参数，并蠢镑秆支护中新奉孝辩的选择和魂下洞室设计过程中锚杆支护参数的确定提供理论支持，使支护系统的设计更加经滚、台壤帮有效。本文在M．D．G．SALAMON及c．M．GERRARD等人研究的麓础上，讨论了层状组分材料性质分别为各向同{生、横观备向同性、难交各向辨性、各向异性情况下静层凝笈台毒孝籽的等效弹熬往质。将者俸一镭释

3、支护系统看{乍是赢三静不丽黪组分材料：岩体、锚杆和水泥砂浆所组成的复合支护系统。为了研究岩体一锚耪支护系统豹燕瓣擞理以及这穆支护复合兹料躲整体弹憋性质，遴过缨鼹力喾的分析，结合力的平衡、变形协调、应变能相等的条件，建立支护复合材料腑等效均匀材料正交各向异性的弹性力学模型，并根据组分材料的弹性性质、锚释懿乎露布置嗣袄分形式捺等謇支护复会誊

4、瓣等效弹幢瞧震酶表达式■在诧篷础上，讨论了岩体力学性质、锚杆商径、锚杆平面布置、粘结材料力学性质等因素变化对支护笈合材辩力学性质的影响。分析表明，浴体的弹霞模量越小，质量越筹，则加圈后岩体的弹性模羹增加幅度趟大，这就说明了锚杆对软弱

5、岩体的力学性质的改善较坚硬岩体明显。镑程壹径增大嚣其毽参数保持不变时，裘傣罐拇支护系统复合耱耱靛力学性质弹性模量随蒋直径的增大而有所提高，但等效强度常数变化幅度较小。通道同时改变锚轩的阍揲距情况研究了锚抒在孔口段出于恻始距变化对复合加固体系等效弹性常数静影响，镝秆问摧距越小，锚潮效果越鞠显；通过隧定锚杆的排距，而只改变锚杆的间距研究了扇形碲i置的锚杆由于锚固深度的增武汉理工大学硕士学位论文加而日l超的锚秆闷距交纯对复合加固体系等效弹性常数的影响，亦得到类钕的结论。逶过渡变麓缝耪瓣静力擎性质磅究了隶凌移浆对麴嚣嚣岩髂簿簸弹犍力学性质的影响，随糟普通水滟砂浆弹性模量的提

6、高，其锚固效果有所增强，但其对整体等效弹性性能的改辫效果不太明显。关键词：岩体锚秆支护系统；复合材料：整体嫜效弹性性质；分展材料11武汉理工大学硕士学位论文AbstractSincesupporttechniqueofshotcreteandrockboltswasadoptedinundergroundexcavations，ithaschangedsupportconceptfrompassivesupportintoactiveoroverallsupport．Thistechniqueistomakefulluseofbearingcapacityofsur

7、roundingrockandacceptedgenerallyingeotechnicalellgineering，Nevertheless，designtheoryforrockboltsupportisnot—well—thought．Itsengineeringdesigniscarriedoutusuallyintermsofempiricalorsemi-empiricalmethodssuchasengineeringanalogy,andmayalsomakeuseofinformationobtainedbyin-situmeasurementfo

8、rdesignfeedbackorconstructionguidance．Atpresent，studiesinrockboltsupportareparticularlyconcentratedonstressanddeformationdistributionoftherockmassinthevicinityofasinglerockbolt．Althoughthereisadifferenceinthestudiedscale，thestudyingmethodsandthoughtofcompositematerialmechanicsforfibe