锚索内锚固段注浆体与孔壁之间峰值抗剪强度试验研究

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1、第23卷第22期岩石力学与工程学报23(22)：3765～37692004年11月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringNov.，2004锚索内锚固段注浆体与孔壁之间峰值抗剪强度试验研究徐景茂顾雷雨(总参工程兵科研三所洛阳471023)摘要关于锚索内锚固段注浆体与孔壁之间的峰值抗剪强度，目前很少有试验资料可供采用。通过对花岗石、砂岩、石灰岩3种岩石进行试验，分析了试验中不同的岩体材料、不同的张拉方案与不同的试验段长度对试验结果的影响，测定了这3种岩石内锚固段注浆体与孔

2、壁之间的峰值抗剪强度，并得出了与通常认识相反的结论：岩体的强度越高，峰值抗剪强度就越低。关键词岩石力学，锚索，内锚固段，峰值抗剪强度，试验段分类号TU753.8，TU458文献标识码A文章编号1000-6915(2004)22-3765-05TESTINGSTUDYONTHEPEAKSHEARSTRENGTHBETWEENGROUTANDBOREWALLINTHEINTERIORBONDSECTIONOFPRESTRESSEDANCHORAGECABLEXuJingmao，GuLeiyu(TheThirdResea

3、rchInstituteofEngineeringCorps，GeneralStaffofPLA，Luoyang471023China)AbstractAtpresent，verylittletestdataisavailableaboutthepeakshearstrengthbetweenthegroutandtheborewallintheinteriorbondsectionofprestressedanchoragecable.Thedrawingtestdataofthethreerocks，grani

4、te，gritstoneandlimestone，arepresentedandtheeffectofdifferentrocks，differentdrawingmethodsanddifferentlengthoftestsectiononthetestresultsisanalyzed.Thepeakshearstrengthofthethreerocksisgiven.Contrarytonormalrecognition，itcomestotheconclusionthatthehighertherigi

5、dityofrockis，thelowerthepeakshearstrengthis.Keywordsrockmechanics，anchoragecable，interiorbondsection，peakshearstrength，testsection是不均匀的，在内锚固段口部附近产生高度的剪应1前言力集中，其峰值剪应力与平均剪应力之比可高达7～10倍；上述2种剪应力在内锚固段上的分布范现有对锚索内锚固段进行的大量模拟试验和现围只在内锚固段口部附近的有限长度上，并不是沿场试验表明，锚索张力P是通过钢浆线与注

6、绞体和其全长均匀分布。然而，目前的工程设计中却广泛[2]注浆体与孔壁之间的剪应力传递给围岩的，锚索内采用了平均剪应力法，即假设内锚固段中剪应力[1]锚固段中的剪应力分布具有下述特点：无论注浆沿其全长均匀分布。这种计算方法显然不太合理，体与孔壁还是注浆体与钢绞线之间，剪应力分布都它的严重后果是，由计算给出的承载能力是足够的，2004年3月10日收到初稿，2004年5月10日收到修改稿。作者徐景茂简介：男，26岁，本科，2001年毕业于武汉大学土木建筑工程学院工程力学专业，现任研究员实习，主要从事地质力学模型试验方面的

7、研究工作。•3766•岩石力学与工程学报2004年但却不能保证内锚固段中剪应力集中区注浆体不发便地求出峰值剪应力。生破坏；而一旦注浆体发生破坏，就会加速钢绞线由图1(c)可知：的锈蚀，时间久了就可能造成工程事故。文[1]根据L−xgτ=τ(1)x0试验结果提出了按内锚固段中剪应力不均匀分布状L态计算其承载能力的方法，即NSDM法(Nonuniform式中：L为内锚固段长度。张力为Shear-stressDistributionMethod)，这种方法显然比LLL−xgπDLgP=τπDdx=τπDdx=τ(2)∫0

8、x∫000目前采用的平均剪应力法更加符合工程实际，应该L2在工程设计中大力推广。但是，这种方法在计算中式中：D为钻孔直径。由式(2)可得需要知道注浆体与钢绞线和注浆体与孔壁之间的峰g2Pτ=(3)0值抗剪强度τa和τg，而这两个常数在一般资料中πDL00均未给出(给出的只是注浆体与孔壁和注浆体与钢P绞线之间的平均抗剪强度)。所以要推广NSDM法，τ必须首先通