当前位置:首页 >> 电力/水利 >>

锚杆拉拔试验的意义


锯秆 , 1 垒, f 夥 , 莎


维普资讯 http://www.cqvip.com

锚杆拉拔试验的意义 了 易
中 国矿 业 大学 汤 雷 陆士 良

A
.

三 尖 矿 一胜 河 煤 高 加
本 文通 过对 端锚 锚杆 ,部 分锚 固锚杆在 扭拔 试验 和 实 际工作状 态下的 力 学分析 ,

摘耍

得 出了最 太拉拔 力和 锚田 力之 间的关 系,为 正确地利 用拉拔 试验 来检验锚 抒 安装质 量扣 评信
锚 轩 锚 固 能 力提 供 丁理 论 依 据 =

关键 词

拉拔试 验

最 大拉 拔力

锚 固力

1 前



滚 丝 ,F, 6 k 一 0 N ~ >

F — — 托板 最 大 承 压 力 ,


锚 杆 其 工 艺 简 单 ,支 护 及 时 及 能 充 分 调 动 围 岩 自承 能 力 的技 术 特 点 和 成 本 低 廉 的 经 济 特 点 .在 地 下 工 程 中得 到 广泛 运 用 .但 由于 锚 杆 作 用 在 岩 体 内部 ,这 给 测 试 工 作 带 来 了 困难 ,常 用 的手 段 就 是 拉 拔 试 验 .拉 拔 试 验 时 锚 杆 的 受 力 状 况 和 锚 杆 实 际 受 力 状 况
之 间 是 怎 样 的关 系 ,这 是 认 识 拉 拔 试 验 ,评

般 铸 铁 .F < 3 k ~ 0N,低 碳

钢 .F > 5 k 耗 0 N; F _- 锚 头 的锚 固 能 力 . 钴 _


般 ,F 一 3 ~ 5 k 钴 0 0N;

F 杆—— 杆 体 拉 断 力 , 我 国 常 用 杆 体 .
F 一 5 O~ 1 kY ; O,

则, 杆 F <F F< 忏因此 . 有 采 用 滚 丝 和 只

价 锚 杆 锚 固能 力 的关 键 .拉 拔 试 验 见 示 意 图

钢 托 板 时 才 有 可 能 测 得 锚 固 头 的 锚 固 能 力
.

锚杆 实 际 工作 时所 受 的 力来 自于 锚 固 端

和 托板 之 问岩 层 塑 性 变 形和 碎胀 变 形 所 产 生 的 力 , 其 受 力 状 况 完全 相 同 于 拉 拔 试 验 时 的 受 力状 况 . 因此 ,对 于端 部 锚 固来 说 ,拉 拔 试 验就 能反 应 出 锚杆 的 实 际锚 固 能 力 .

3 部分锚固锚杆 的受力分析
假设 丝扣 的抗 挤 压 力 ,托 板 的 承 压 力 都 足 够 ,锚 杆 的锚 固能 力 主 要 取 决 于 粘 结 剂 的 牯结能力 . 面分析粘结剂对于锚杆的作用 , 下 及 其 发 展 ,变 化 情 况 .
图 1 锚杆拉拔 试验

3 1 拉 拔 试 验 时 .

2 端锚锚杆受 力分析 拉拔 试验 时.锚杆 受力状况很简单
F 拦= n { , F F 托, Ft i,F轩) i

在分析之前 ,必须先弄清 以下 问题 :
( ) 进 行 拉 拔 试 验 分 析 时 ,要 不 要 考 虑 1 杆 体 的 伸 长 在 进 行 拉 拔 试 验 时 . 锚 固剂 破 坏 到一
定 程 度 而 结 束 最 先 破 坏 的 锚 固 剂 层 是 与 杆

式中

F —— 丝扣 最 大 抗 挤 压力 , 廿


般 :车 丝 ,F < 3 ; 丝 0
山 压 力 与 项扳 管 理

体表面相粘结的那一层 .并且 认为这一层锚

·6 B·

19 . № 2 96

维普资讯 http://www.cqvip.com

固 剂 单 元 的 张拉 应 变 同杆 体表 面 单元 的 张拉
应变相 同,

相对位移 . ; () x —— x点 处 粘 结 剂 作 用 于轷 体 表 面 的粘 结 力 .^ ;
K一 月 K桔. K ;

可 以考 察 在 粘 结 剂 达 到 粘 结 强 度 时 .如 果 锚 杆 表 面 张 拉 应 变 远 小 于 粘 结 剂 允 许 张 拉 应 变 .则锚 杆 伸 长 可 不 予 考 虑 .否 则 .必须 考 虑 .不妨 设 锚 杆 伸 长 不 予 考 虑 .则 达到 最
大 拉 拔 力 时 ,锚 杆 表 面 任 一 点粘 结 剂 的粘 结 力 都 相 等 ,并 达到 粘结 强 度 ,则 , F 一 [粘 × 拉 r ] ×l 0 k 一2 0 N

K —— 粘结 剂 的 剪 切 刚 度 ,M : K —— 围岩 体 的 剪 切 刚 度 .^ ;
e ( )— — X点处 杆 体 的 拉 应 变 ; x

G — — 杆 体 的 刚 性位 移 ,m
B ——杆 体 与 钻 孔 之 问 的 间 隙 宽 . 取
0. D . 5
I

式 中

[ — — 粘 结 强 度 , 一 般 ,树 脂 . t]
[ ] 一 】 MP ; 6 a

D 一 锚 杆 直 径 ,D一2 X1. 0 o m;
l 一 锚 杆 长 ,l ; =2
}: F 手 / ( EX A) 一 3 0 X 】 .3 0

F ( ) 一J x 式中

[) × 【 x 地
)

() 2
() 3

F ( )—— X点 处 杆 体 的轴 力 .N; x
£() 一 4 ( x F x) / ( EX

式中

E—— As 的弹 性 模 量 ,2 0 P ; 钢 1G a

联 立 () ( ) ( ) 1 , 2 , 3 .有 :
F ( x)

A 一 杆俸断面积 ,3 1 ×1- .4 0 ;
E —— 杆 体 最 大 拉 应 变 . 杆


= ,) BJ】( F ( )d / ( 1 )一G)d ~ K - , JL I 4 x x D[ ] x 得 F ( ) =4 F ( ) / ( D ) x K x E B
r () 一4 x Kr ( 1 / ( x EDB)
, ~

f f

般树脂允许拉应变 [ ] 4 , < ×1 则

有 E> [ ] 轩 铀 ,因 此 ,锚 杆 的 伸 长 对 粘结 剂 的
受 力,破 坏 影 响 很 大 ,应 予 考 虑 .

将 ()式代人得 : 2

( ) 杆 体 受 力 分 析 2

解 此 微 分 方 程 得 : ( = c r P 杆 体 上 剪 应 力 分 布 为指 数 曲 线

.

牯结剂在杆体上产生的粘结剪应力与杆 体 和钻 孔 壁 之 间 的 相 对 位 移成 正 比 ( 为杆 因
体 与钻 孔 之 间 的 间 隙 宽 度 为 定 值 ) ,如 图 2 .

讨论 }()当 x 1 :0时 ,r ( j —c :牯 . ≤ r]


,— —

( ) 当 x 时 .r () = c× 2 —l 1 啦 . . .

1 )中硬 岩 时 ,K值 为 E的 1'0 1 0 / ~ 门 . 2
1 1 D,r () ≈ 1 1X 1 < < c r 0) — 5 1 . Oc ≤ t ;
,一

2 )软 岩 时 ,K <E,则 . < r曲 ≈ c [ ] ( ≤

≈ l ,

可 见 在 中硬 岩 情 况 下 ,锚 固长 度 达到 锚 杆 直 径 的 1 时 . 增 加 锚 固 长 度 对 提 高 锚 5倍 再 杆 的 抗 拔 力 已 没 有 什 么 作 用 了 ;在 而 在 软 岩
情 况 下 时 ,抗 拔 力 几 乎 与锚 固 长 度 成 正 比. ( ) 由于 t ( ) ≤ [ ],当拔 拉 力 3 O
圈 2 拉 拔 试 验 锚 杆 受 力 图

F ( )逐 渐增 大 ,r ( )也 逐 渐 增 大 , 当 0 . r( )一 [ ]时 ,粘 结 剂 开始 破 坏 .粘 结 剪 o
应 力 的 发 展 如 图 3 粘 结 剂 从 孔 口逐 渐 向 深 .



r ( ) =KXs ( ) / x x B
r


K(l ( d -) B( J Ex x G / 1 )- l )

部 破 坏 ,则 最 大 粘 结剪 应 力 也 逐 渐 向 深 部 转 移 . 当 r( ) 曲线 与 x轴 所 围 成 的 面 积 最 大 x
矿 山压力与顸板 菅理 1 9 №2 ·9 5

式中

s x ——x () 点处杆体和钻孔壁之 间的

维普资讯 http://www.cqvip.com

喇 .拉 拔 力 达 到 最 大 ,拉 拔 试 验 停 止

[

取 2 a MP .

=1 . ^ 6N 5

3 3 2 锚 杆 最 大 抗拨 力 .. ( ) 中硬 岩情 况 下 ,假 没粘 结 剂 破 坏 到 1 锚 固 长度 中点 , 拔 力 达 到 最 大 r ]取 为 1 MP ,如 图 5 则 a 6 ,

图 3 牯 结 剪 应 打 曲线
— —

牯结 剪应 力曲线 .指数 曲线 ;




残余粘 结翦 力曲线 ,抛物线

32 .

实 际 工 作 时

图 5 牯结 剪应 力曲线 ( 拉拔 打达 到最大 时 )
:

实 际 工 作 时 ,锚 杆受 力见 图 4 .

~ l a'r 【 D x) d x
r【 2

一 a D : ]J e n r 一
33 k .8 N

一 : ·d x一

式中

a—— 残 余 粘结 剪 应 力 影 响 系
数 ,1 5 .

( )软 岩情 况 下 ,: ]取 2 a 2 MP .则
r0

剪 应 力 f r t)
( b)

£ D ( 出 ≈ 曲
轴 力 F r ( J
( )

[ ]一6 . k f 25N

4 拉拔试 验的意义
拉拔试验 主要 用来检 验锚杆 安装 质量 , 评 估 锚 杆 的 锚 固 能力 .端 锚情 况 下 ,最 大 拉
拨力 就是 锚 固力 ,部 分 锚 固情 况 下 .最 大 拉

图 4 部分 锚 固锚杆 的剪应 力分布

3 3 锚 杆 锚 固能 力 与 锚 杆 抗 拔 力 的 比 较 .

3 3 1 锚 杆 最 大 锚 固能 力 ..

为了计算锚杆最大锚 固能力 .不妨作 以
下假 设 : ( ) 岩 塑 性 区 已超 过 锚 杆 锚 固 长度 . 1围 锚

拔 力 和锚 固力 之 间 的 关 系还 要根 据岩 体
结 剂 ,锚 杆 可一概而论 .
参 考 文 献



粘结 剂 的 刚度 关 系 来 决 定 ,不

杆 全 长受 到粘 结 剪应 力 , 分 布如 图 4 ;
( ) 中 性 点 位 于锚 固段 中 间 ; 2

1 朱 浮 声 编 著 锚 喷 加 固设 计 方 } 冶 金 工 业 出 版 杜 击
船 9

( ) 以 锚 杆 的 最 大轴 力 , 即 中性 点 处 的 3 轴 力 来 表 示 锚杆 的锚 固 能力
r Z

( 任编辑 责

晓 南)

F . =J
式中

( )d> r B l[ ]/ x x d C ) = 4
怍者 简 介 两雷 . 中 国矿 业 七学 9 5级博 士 研 究 生 .
19 93年 毕 业 于 中 国 矿 业 太 学 采 g z 程 系 ,同 年 于 表 蟪 攻 读 -

F— — 中· 性点处 的 轴 力 , 即锚 杆 的锚 固 能 力 . 中 硬 岩 . : ] 取
IMP , a G 一 1 5. ~ 软 岩 , 2k V '

硕 士学位 .9 年提 前攻读 博士 学位 发表 论 文 3篇 j

7 0-

l 9 N 2 矿 山压 力 与 顶 板 管 理 6 9 9

相关文章:
锚杆拉拔检测报告
...7-15 3 一、工程概况 受郴州市计量评审组委托, 郴州市路盛工程检测技术服务有 限公司对 郴州市至永兴碧塘公路资兴段护坡支护工程 锚杆抗拔力 进行检测。锚...
锚杆拉拔试验注意事项
锚杆拉拔试验的意义 3页 1下载券 锚杆拉拔试验的测试方法 3页 免费 ...中文词条名:公路隧道锚杆拉拔力测试规定 英文词条名: 1 锚杆拉拔试验的常用设备...
锚杆拉拔力实验措施
锚杆拉拔力实验措施 1、实验目的:锚杆拉拔试验的目的是判定巷道围岩的可锚性、评 价锚杆、树脂、围岩锚固系统的性能和锚杆的锚固力。试验必须在 现场进行,使 用...
锚杆拉拔试验规程
锚杆拉拔试验规程_电力/水利_工程科技_专业资料。锚杆拉拔试验规程和田七台河实业有限责任公司 普阳煤矿 掘进工作面 锚杆扭矩、拉拔力试验规程 编制单位: 编审制: 核...
锚杆拉拔试验指导
锚杆拉拔试验指导_建筑/土木_工程科技_专业资料。试验四 锚杆拉拔试验 一、实验目的 1.掌握锚杆拉拔计的使用方法。 2.掌握隧道开挖过程中围岩松动圈、塑性圈范围的...
一份的锚杆拉拔实验报告
锚杆轴向抗拔试验 检测报告 工程名称: 工程地点: 委托单位: 检测日期: 报告总页数: 报告编号: XXXXXXXX 二 00 六年三月二十日 1 锚杆轴向抗拔试验检测报告 ...
锚杆验收试验.
检测项目 2016.6.20 锚杆抗拔力设计值 100 kN 锚杆验收试验 检测类别 锚杆抗拔承载力检测 委托检验 唐山金立建筑工程质量检测有限公司 检测依据 1、 《建筑基坑...
锚杆拉拔试验安全技术措施
掘进巷道锚杆拉拔力试验 安全技术措施 2014 年 3 月 28 日 锚杆拉拔力试验安全技术措施 1 试验目的锚杆拉拔试验的目的是判定巷道围岩的可锚性、 评价锚杆、 ...
锚杆抗拔验收试验报告
锚杆检测内容及技术要求 抗拔力 设计值 (kN) 196.2 196.2 196.2 196.2 196.2 196.2 196.2 196.2 196.2 最大试验 荷载值 (kN) 255.06 255.06 ...
锚杆基本试验.
检测项目 2016.5.10 锚杆极限抗拔承载力预估值≥50kN 锚杆基本试验 检测类别 锚杆极限抗拔承载力标准值 1、 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ120-2012 检测依据 2...
更多相关标签: