加锚岩体流变特性及锚固控制机制分析

赵同彬 ，谭云亮刘姗姗肖亚勋

（1. 山东科技大学 资源与环境工程学院，山东 青岛 266510；2. 煤炭资源与安全开采国家重点实验室（中国矿业大学），北京 100083； 3. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，武汉 430071）

1 引 言

众多的现场量测和室内试验表明，岩土材料都具有一定程度的流变性，其差异性主要取决于岩土自身矿物组构和应力环境的不同[1]。近年来，随着地下深部岩体工程不断涌现，煤炭及其他矿产资源的井工开挖深度逐步增大，深部高地应力引起的围岩流变性越来越显著，随之而产生的支护体系失效、硐室变形破坏难以控制的现象也屡见不鲜[2]。因此，深入研究支护体对围岩流变性的控制机制，对长期使用的岩体工程支护设计、稳定性分析与预测显得至关重要。

目前就岩体加固技术而言，锚固支护仍是一种公认的、性能优越的技术手段，广泛应用于各种工程领域[3]。与此相关的理论及试验研究也取得了较大进展，采用悬吊、组合梁、加固拱等理论可以进行锚杆支护参数的定量化设计，加锚岩石室内压缩试验很好地说明了锚杆对岩体强度和变形模量的增 强作用[4－5]。文献[6]借助复合材料力学原理，研究认为，加锚岩体是一种典型的横观各向异性体，并详细分析了含锚率变化对加固岩体力学性能的影响。文献[7]建立了加锚节理岩体复合单元法的基本理论，使得锚固工程数值模拟计算的前处理工作更为简化。文献[8]基于锚固体与周围岩土体之间的位移协调原理，推导出了锚杆临界锚固长度的简化计算公式。……