一种全长注浆锚杆有效锚固长度的计算方法技术

本发明专利技术提供了一种全长注浆锚杆有效锚固长度的计算方法，包括以下步骤：步骤S1、确定全长注浆锚杆和被加固岩土体的物理力学参数；步骤S2、求出第二界面沿整个轴向长度的粘接力的合力Q；步骤S3、根据粘接力的合力Q计算锚固长度L；步骤S4、引入安全系数K，计算有效锚固长度L

【技术实现步骤摘要】
一种全长注浆锚杆有效锚固长度的计算方法
本专利技术涉及岩土工程的加固支护技术，具体是一种全长注浆锚杆有效锚固长度的计算方法。
技术介绍
锚固类结构是指锚杆、锚索和土钉等用于岩土工程加固支护的结构。在进行这类结构设计时，锚固段长度和极限承载力的确定是十分重要的环节，而锚固段应力分布又是影响锚固段长度的重要因素。研究表明，锚固类结构中锚固段剪应力的分布是不均匀的，在注浆孔孔口处为零，在非常接近注浆孔孔口处达到最大值，然后以较快的速率衰减。因此当杆体长度达到某一临界值后，其长度的增加无助于承载力的提高。即锚固类结构有其最优长度及最大极限承载力。现有的锚杆长度计算方法是利用平均应力法来确定锚固长度，该方法实际应用于全长注浆锚杆时，存在诸多不合理之处。首先，其界面剪应力的选取为锚杆体与注浆体之间的交界面(即第一交界面)，而全长注浆锚杆多应用于岩土工程，其注浆体与岩土体之间的交界面(即第二交界面)剪应力要小于第一交界面的剪应力，因此，界面剪应力的选取应以第二交界面为主；其次，锚固体第二交界面剪应力分布是不均匀的，在孔口处为零，在非常接近孔口处达到最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全长注浆锚杆有效锚固长度的计算方法，其特征是：包括以下步骤：/n步骤S1、确定全长注浆锚杆和被加固岩土体的物理力学参数，其中，全长注浆锚杆由锚杆体和包覆在锚杆体外圆柱面上的注浆体构成，设定全长注浆锚杆的锚杆体与注浆体的交界面为第一界面，全长注浆锚杆的注浆体与岩土体的交界面为第二界面，通过测量获得全长注浆锚杆的锚杆体直径d和注浆体的直径D；被加固岩土体的物理力学参数包括岩土体介质材料的外荷载系数K

【技术特征摘要】
1.一种全长注浆锚杆有效锚固长度的计算方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤S1、确定全长注浆锚杆和被加固岩土体的物理力学参数，其中，全长注浆锚杆由锚杆体和包覆在锚杆体外圆柱面上的注浆体构成，设定全长注浆锚杆的锚杆体与注浆体的交界面为第一界面，全长注浆锚杆的注浆体与岩土体的交界面为第二界面，通过测量获得全长注浆锚杆的锚杆体直径d和注浆体的直径D；被加固岩土体的物理力学参数包括岩土体介质材料的外荷载系数KP；
步骤S2、根据第二界面的剪应力分布，求出第二界面沿整个轴向长度的粘接力的合力Q；
第二界面的轴向剪应力分布满足以下关系式：



式(1)中，x为全长注浆锚杆的注浆体外圆柱面上某点至外荷载作用点的距离；P0为锚杆外荷载，计量单位为兆帕；
在锚杆正常安全工作的前提下，第二界面沿整个轴向长度的粘接力的合力Q等于第二界面沿整个长度的剪应力的合力，根据式(1)，有：






式(2)中，L为锚固长度；
根据式(2)，当L→∞时，此时有极限粘接力Qmax，此时：



根据式(2)和式(3)，当锚固体长度有限时，对任一锚固长度为L的全长注浆锚杆，其注浆体与岩土体沿整个长度的粘接力的合力Q与Qmax存在如下关系：



步骤S3、根据粘接力的...

【专利技术属性】
技术研发人员：范俊奇，孔福利，石晓燕，郭鹏，刘恩来，徐景茂，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41