接触面粗糙度对软岩隧道锚渐进破坏特征的影响研究

作     者：韩亚峰 刘新荣 梁宁慧 刘明维 阿比尔的 邓志云 赖国森 HAN Yafeng;LIU Xinrong;LIANG Ninghui;LIU Mingwei;ABI Erdi;DENG Zhiyun;LAI Guosen

作者机构：重庆交通大学河海学院重庆400074 重庆大学土木工程学院重庆400041 库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心(重庆)重庆400045 清华大学水利系北京100084 中铁北京工程局集团第二工程有限公司湖南长沙410000 

基　　金：重庆市博士后科学基金资助项目(CSTB2022NSCQ-BHX0738) 国家自然科学基金资助项目(41772319) 国家自然科学基金青年基金资助项目(41907261) 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2023年第42卷第7期

页      码：1650-1661页

摘      要：为了研究接触面的粗糙度对软岩隧道锚渐进破坏特征的影响,通过制作3组不同粗糙度接触面的软岩隧道锚相似模型,结合数字图像相关技术,系统地对比分析不同粗糙度接触面的软岩隧道锚承载过程中岩体裂纹的发展规律和空间分布特征,结果表明:隧道锚的极限承载力随接触面粗糙度的降低而逐渐降低。随接触面粗糙度的降低,围岩裂纹的萌生角度逐渐增大,拱顶围岩中的主裂纹位置从后锚面起逐渐向拱顶中前部转移,围岩由整体破坏转变为以拱顶中前部局部围岩的破坏为主;拱底围岩中的裂纹则从贯通至地表且近似平行于锚体轴向的剪裂纹转变为零星的大角度短小裂纹,锚塞体下部也由薄层剪切带破坏模式转变为沿接触面滑移的破坏模式。在接触面粗糙度下降过程中,软岩隧道锚的破坏顺序由“拱顶后端岩体压剪(或拉剪)破坏→接触面滑移、脱黏→中前端岩体拉剪与拉伸破”转变为“接触面滑移、脱黏→拱顶前端岩体拉剪破坏→拱顶后端岩体拉伸破坏”。该研究成果可为揭示隧道锚的工作性状和破坏机制、完善相关设计计算理论提供基础依据。

主 题 词：岩石力学 软岩隧道锚 接触面粗糙度 渐进破坏 模型试验 数字图像相关 

学科分类：08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13722/j.cnki.jrme.2022.0688

馆 藏 号：203122608...