巖石錨桿加固原理與應用

目錄
序
前言
第1章 引言 1
參考文獻 4
第2章 典型錨桿 5
2.1 引言 5
2.2 機械錨桿 6
2.2.1 脹殼式錨桿 6
2.2.2 槽楔式錨桿 7
2.3 注漿錨桿 8
2.3.1 全長注漿鋼筋錨桿 8
2.3.2 全長注漿螺紋鋼錨桿 9
2.3.3 端部注漿錨桿 10
2.3.4 全長水泥注漿槽楔式錨桿 10
2.4 自鉆式錨桿 11
2.5 錨索 12
2.6 摩擦錨桿 16
2.6.1 縫式錨桿 16
2.6.2 水脹式錨桿 17
2.7 組合式錨桿 18
2.8 吸能屈服錨桿 19
2.8.1 錐形錨桿 19
2.8.2 D錨桿 20
2.8.3 Garford錨桿 21
2.8.4 Yield-Lok錨桿 21
2.8.5 Durabar錨桿 22
2.8.6 Roofex錨桿 22
2.8.7 何氏錨桿 23
2.9 錨桿輔助件 23
2.9.1 托盤 23
2.9.2 螺母 24
2.9.3 球形座 25
參考文獻 26
第3章 錨桿性能 29
3.1 室內(nèi)試驗方法 29
3.1.1 靜載試驗 29
3.1.2 動載試驗 31
3.2 常規(guī)錨桿靜載性能 32
3.2.1 軸向拉伸和橫向剪切性能 32
3.2.2 拉剪性能 38
3.3 吸能錨桿性能 40
3.3.1 錐形錨桿 40
3.3.2 D錨桿 41
3.3.3 Garford錨桿 42
3.3.4 Yield-Lok錨桿 43
3.3.5 Durabar錨桿 43
3.3.6 Roofex錨桿 44
3.3.7 何氏錨桿 45
3.4 錨桿的現(xiàn)場觀察 46
參考文獻 49
第4章 錨桿加固力學 51
4.1 錨桿類型 51
4.2 錨桿承載模型 52
4.2.1 兩點錨固錨桿的承載模型 53
4.2.2 全長黏結(jié)錨桿的承載模型 55
4.2.3 摩擦錨桿的承載模型 58
4.2.4 吸能錨桿的承載模型 60
4.3 錨桿與巖體的耦合 62
4.3.1 Lang氏物理模型 62
4.3.2 錨桿在巖體內(nèi)的承載模式 63
4.3.3 全長黏結(jié)錨桿與巖體的耦合 66
4.3.4 D錨桿與巖體的耦合 69
4.3.5 水脹式錨桿與巖體的耦合 72
4.4 錨桿與其他加固構(gòu)件的連接 79
4.5 巖體加固原理 85
4.5.1 圍巖響應曲線和加固特征曲線 85
4.5.2 基于巖體破壞準則建立的圍巖響應曲線 88
4.5.3 錨桿的加固特征曲線 92
參考文獻 97
第5章 錨桿加固設(shè)計 99
5.1 巖體破壞模式 99
5.1.1 巖塊掉落 99
5.1.2 軟巖的剪切破壞 99
5.1.3 硬巖的張裂破壞 102
5.1.4 巖爆 104
5.2 地下加載條件及適用的錨桿類型 106
5.2.1 低地應力巖體 106
5.2.2 高地應力巖體 107
5.2.3 適用的錨桿類型 108
5.3 設(shè)計原則 108
5.3.1 自然承壓拱概念 108
5.3.2 設(shè)計方法 110
5.3.3 錨桿長度和間距 113
5.3.4 加固安全系數(shù) 117
5.3.5 加固構(gòu)件之間的匹配 120
5.4 錨桿加固類型 122
5.4.1 拱頂楔塊加固 122
5.4.2 邊墻楔塊加固 124
5.4.3 錨桿成拱加固 125
5.4.4 錨桿約束加固 127
5.4.5 錨桿懸吊加固 128
5.4.6 錨桿穿層加固 129
5.4.7 大型地下硐室中的錨桿加固 129
5.4.8 超前支護 130
5.4.9 巖爆巖體的錨桿加固 134
參考文獻 135
第6章 錨桿安裝 137
6.1 引言 137
6.2 機械錨桿 137
6.3 縫式錨桿 138
6.4 水脹式錨桿 139
6.5 全長注漿鋼筋錨桿 139
6.5.1 全長水泥注漿鋼筋錨桿 139
6.5.2 全長樹脂黏結(jié)鋼筋錨桿 140
6.5.3 端部樹脂黏結(jié)錨桿 142
6.6 CT錨桿 143
6.7 D錨桿 143
6.7.1 水泥注漿型 143
6.7.2 樹脂黏結(jié)型 144
6.8 錐形錨桿 145
6.9 錨索 146
6.10 機械化錨桿安裝 147
參考文獻 149
第7章 錨桿加固質(zhì)量控制 150
7.1 引言 150
7.2 拉拔試驗 150
7.3 質(zhì)量控制試驗 151
7.3.1 錨桿桿體鋼筋試驗 151
7.3.2 螺母試驗 152
7.3.3 托盤試驗 152
7.3.4 注漿體強度試驗 153
7.4 設(shè)計驗證試驗 153
7.4.1 載荷-位移特性試驗 154
7.4.2 水泥漿黏度試驗 154
7.4.3 界面黏結(jié)強度試驗 154
7.4.4 鉆孔檢查 155
7.5 安裝驗證試驗 155
參考文獻 156
第8章 數(shù)值模擬 157
8.1 引言 157
8.2 錨桿的局部加固模型 157
8.2.1 力學模型 158
8.2.2 概念模型 159
8.3 錨桿的整體加固模型 164
8.4 錨桿加固的巖體概念模型 165
參考文獻 166
第9章 錨桿加固案例 167
9.1 綜述 167
9.2 案例1：巖爆礦山的動載巖體加固 167
9.3 案例2：巖爆礦山的靜載巖體加固 168
9.4 案例3：基律納礦山的巖體加固 170
9.4.1 地質(zhì)及巖體條件 171
9.4.2 礦震活動 172
9.4.3 動載巖體加固系統(tǒng) 173
9.5 案例4：某地下鐵礦山的巖體加固 175
9.5.1 靜載巖體加固 176
9.5.2 動載巖體加固 176
9.6 案例5：科爾曼礦山的巖體加固 177
9.7 案例6：克賴頓深部礦山的巖體加固 180
9.7.1 常規(guī)加固方法 180
9.7.2 易發(fā)生巖爆巖體的動載加固方法 181
9.7.3 充填體下采場的加固 181
9.8 案例7：伽彭貝格礦山的巖體加固 182
9.9 案例8：克雷格礦山的巖體加固 183
9.10 案例9：幸運星期五礦山的巖體加固 185
9.11 案例10：澳大利亞某金屬礦巖爆巖體加固系統(tǒng)的受損情況 185
9.12 案例11：澳大利亞某金屬礦成功防范礦震破壞的巖體加固系統(tǒng) 187
9.13 案例12：某易發(fā)巖爆巖體中加固系統(tǒng)的受損情況 189
9.14 案例13：擠壓大變形巖體中水電站地下硐室的巖體加固 190
9.15 案例14：大型地下體育館的巖體加固 193
參考文獻 194
附錄 195
附錄A 隧道質(zhì)量指標Q中的參數(shù) 195
附錄B 巖體質(zhì)量評級系統(tǒng)(RMR) 198
參考文獻 199
索引 200