自钻式锚杆技术是岩土工程领域中的一个重要组成部分,在水工建筑、高耸结构、地下工程、抗倾覆工程及边坡工程等领域中具有广泛的应用。但传统的锚杆抗拔力多是靠其自身摩擦力来提供,本文主要研究以盘式结构为主的锚杆,探讨其受力机理及其相关的计算方法,主要研究内容如下:
   
    1.通过模型试验方法,研究盘式锚杆的破坏模式,探讨在给定土质条件下自钻式锚杆的埋置深度、盘径大小以及锚盘间距分布对锚杆抗拔力的影响规律。分析了盘式锚杆的抗拔破坏机理;根据试验结果确定了单盘与多盘在不同工况条件下盘式锚杆破坏模式。
  
    2.通过对分层Mindlin解的积分,研究弹性变形范围内半无限空间土体中锚杆与土体之间的位移协调方程和抗拔力平衡方程。探讨在荷载作用下锚杆与土之间的相对位移关系;研究了群锚的抗拔机理与各盘式锚杆间的相互影响特点、以及群锚效应中不同锚杆数量、不同锚盘间距对单根锚杆侧摩阻力分布特征的影响特点。
   
    3.以摩尔—库伦理论为依据,研究了盘式锚杆极限状态下抗拔力和位移关系,应用滑块极限平衡理论推导了盘式锚杆抗拔力的计算方法,通过试验验证结果基本吻合。
   
    4.应用ansys有限元数值模拟方法,探讨在荷载作用下盘式锚杆的受力特点、变形规律及其与土体之间的作用属性和破坏模式,其结果与试验结果基本一致。

    自钻式锚杆用于地下工程的改进型的锚索支护系统。

    这样的支护方法在高应力区加固顶柱并非完全有效,顶柱发生了破坏,留下很长一段锚索悬挂在顶板上,砂浆和岩石剥落下来,锚索没有充分发挥其具有的承载能力。在该公司采到12中段的三个深孔空场法采场,用普通锚索加固的顶柱中观察到了这种观象。
   
    为了支护以后的采场顶柱,提出了一种载荷从岩石到锚索传递机理得到改善和充分发挥锚索强度的支护系统. 对这些顶柱破坏起主要作用的因素是在该地段由于回采引起的较高的应力。自钻式锚杆加固顶柱以防止破坏是不现实的,所以,要求一种有效的破坏后支护的方法.在所观察的顶柱破坏中,是由于上下盘的闭合、顶柱的膨胀造成了岩石大面。
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