我国锚固理论研究进展

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　　摘要 分析了我国几种锚固理论的主要特点及应用特征，对锚固工程设计及施工有很好地指导作用。
　　关键词 岩石工程 锚固理论
　　 随着我国基础设施的大发展，岩石工程中的锚杆加固得到了广泛应用，为了提高锚固工程的安全系数及成本控制，各种锚固理论在我国得到了深入研究，本文分析了我国几种主要锚固理论的特点及适用要求，对锚固工程设计及施工有很好指导作用。
　　 ⑴ 孙钧、宋德彰的理论分析模型[1]
　　 ① 采用塑性应变软化本构关系，通过石膏―硅藻土材料三向压缩试验，回归出塑性区围岩C、Ф值随八面体塑性剪应变εp的衰减规律；② 将锚杆的作用简化为对锚固围岩从锚杆两端施加径向约束力，即提高围压，由试验得出围压与岩体残余强度的关系。在上述工作的基础上，利用弹塑性理论能够定量分析锚杆的支护效果。该理论模型同以往的理论相比，采用了先进的塑性软化本构关系，理论分析结果与实际更加接近。
　　 ⑵ 孙学毅的全长锚固无托板锚杆的力学模型
　　 孙学毅根据70年代我国对砂浆锚杆轴向力研究的丰富实测资料，提出了砂浆锚杆的力学模型。该模型1983年在国际锚杆支护会议交流后，被国内外学者广泛关注。
　　 ⑶ 王明恕的中性点理论[2]
　　 王明恕根据锚固后静态锚杆的静力平衡关系，指出锚杆体表面的剪应力方向不可能一致，存在剪应力为零的中性点。并在岩性均质、均匀荷载、圆形巷道的假设下利用弹塑性理论推导出锚杆上剪应力分布，给出了中性点位置的计算公式：
　　 根据全长锚杆的应力分布和中性点理论，王明恕提出全长锚杆的设计方法。中性点理论使人们对围岩中锚杆应力状态及作用原理有了新的认识。
　　 ⑷ 李世辉的典型类比分析法
　　 典型类比分析法是将典型工程现场测试资料、围岩分类和简便实用的岩石力学分析方法三者结合起来，综合应用了经验分析、位移等效原理、边界元有限元数值模拟和复杂系统的综合集成技术，其主要实施思路为：①工程围岩的分类和亚类；②以同类围岩典型工程的成功经验和现场测试资料为类比的基准；③对施工程序和方法的建议是与典型工程相近；④比较二者条件的异同，分别考虑其影响；⑤参照典型工程实测力学参数，利用简易的力学分析工具对该工程围岩变形与破坏特性作粗略评估；⑥参考上述定量分析，综合考虑有关因素，以估计范围值的形式提出定性与半定量的咨询意见。典型类比法是以典型工程为比较的类比法，并且参照数值分析的结论，这比普通的类比分析法更为科学和可靠。
　　 ⑸ 董方庭的围岩松动圈分类法及支护建议[3]
　　 ①地应力与围岩相互作用会产生围岩松动圈；②松动圈形成过程中产生的碎胀力及其所造成的有害变形是巷道支护的主要对象，松动圈尺寸越大，巷道收敛变形也越大，支护越困难；③依据松动圈的大小采用不同的原理设计锚杆支护。小松动圈（0~40mm）采用喷射混凝土支护即可；中松动圈（40~150mm）采用悬吊作用原理设计锚杆支护，大松动圈（>150mm）采用组合拱原理设计锚杆支护。松动圈支护理论对于锚杆支护的指导作用在于确定各种经典锚杆支护作用理论的适用条件和范围，可操作性较强。
　　 参考文献
　　 宋得彰, 孙钧．锚喷支护力学机理的研究[J]．岩石力学与工程学报, 1991, NO.2, 197-204．
　　 王明恕．锚喷支护理论研究论文集[M]．东北工学院出版社, 1987, 1-8．
　　 董方庭．巷道围岩松动圈支护理论[J]．煤炭学报, 1994, NO.1, 21-31．王明恕．锚喷支护理论研究论文集[M]．东北工学院出版社, 1987, 1-8．
　　

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