【技术实现步骤摘要】
研究深部工程中层状岩体的锚固机理的试验方法与装置
[0001]本专利技术属于岩体工程锚固方法的
，特别涉及研究深部工程层状岩体加锚止裂效应的试验方法的
技术介绍
[0002]深部层状岩体工程中，由于地应力水平较高，隧道开挖后，围岩会产生大范围的沿层破裂灾害，严重威胁了施工人员安全并影响了工程进度。克服以上问题的一种常用技术手段为进行锚杆支护。锚杆支护是一种及时高效的支护手段，在围岩支护领域得到了广泛的应用。但现有技术中对锚杆的锚固机制的研究远落后于工程实践，尤其是对深部工程中层状岩体的锚固机制的研究更为落后，亟需进行更多更准确的试验。
[0003]当前针对锚杆加固机理的试验研究多采用单轴压缩条件下的圆柱形加锚试验，这种试验方法仅能还原简单的应力环境及锚固方式，对浅部工程具有一定的指导意义；然而当工程活动进入深部后，原岩应力水平大大增加，围岩应力重分布，形成真三向高应力差状态，层状岩体在这种应力条件下会产生较大程度的沿层张拉或剪切破裂，并进一步演变为层理挤压溃曲或沿层剪切滑移灾害，使得现有的试验方法难以适用。因此有必要结合深部工程条件及锚杆支护实践，发展更符合实际情况的层状岩体的锚固机理研究试验的方法和装置。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提出一种可对深部工程中层状岩体锚固机理进行准确研究的试验方法和装置，该方法操作简单，装置安装方便，能较好地还原深部工程中层状岩体的支护状况。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.研究深部工程中层状岩体的锚固机理的试验装置，其特征在于，其包括：在两个矩形面中心钻有贯通孔的、上下端面为正方形的、立方体形层状岩体试样，可贯穿所述贯通孔并伸出所述层状岩体试样两面的、用于模拟锚杆的钢棒，可套入所述钢棒的两端并对所述钢棒进行对中操作的对中环，可套入所述钢棒的两端并将所述钢棒的两端限位于所述层状岩体试样的表面的托盘，和可套入所述钢棒的两端并通过所述托盘将所述钢棒的两端固定于所述层状岩体试样的表面的紧固件；所述层状岩体试样的层理倾角为90
°
或60
°
。2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，在所述钢棒与所述贯通孔之间还含有锚固剂填充层，所用锚固剂为环氧树脂和酒精的混合物，所述混合物中所述酒精的掺入量为5～25wt％。3.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，在所述锚固剂填充层与所述贯通孔之间还套设有钢管，所述钢管与所述贯通孔之间填充有第二锚固剂填充层。4.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，其中，所述钢管由304号不锈钢加工而成，其外径为4～8mm，管壁厚度为0.5～1mm，长度为20～40mm；和/或，所述钢棒使用45号钢加工而成，直径为2～6mm；和/或，所述对中环由两个直径不等的铁圈及两个铁圈间的径向连接件焊接而成，其中，大直径的铁圈的直径小于所述贯通孔的直径0.5mm，小直径的铁圈的直径大于所述钢棒的直径0.5mm。5.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，其中，所述层状岩体试样尺寸为50mm
×
50mm
×
100mm；和/或，所述贯通孔的贯通方向与层状岩体试样的层理垂直，孔径为6～10mm。6.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述钢棒的中间位置进行了电火花处理。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的试验装置进行深部工程中层状岩体的锚固机理研究的方法，其包括：步骤一：根据所研究的沿层破裂模式选定所述层状岩体试样的层理倾角；步骤二：加工所述层状岩体试样；步骤三：组装所述试验装置；步骤五：对组装完成的所述试验装置进行真三轴压缩试验，根据所得试验数据进行锚固机理研究。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述机理研究包括端锚式锚固对层状岩体的沿层张拉破裂的抑制效应研究；所用层状岩体试样的层理倾角为90
°
，尺寸为50mm
×
50mm
×
100mm，所述贯通孔的孔径为8mm；所述钢棒长度为55mm、直径为2mm；所述组装包括：将所述钢棒通过所述贯通孔穿插于所述层状岩体试样中，其后使用所述对中环进行对中，其后在所述钢棒两端依次装入所述托盘和所述紧固件，进行扭转固定；所述真三轴压...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭锋，潘鹏志，王兆丰，周扬一，苗书婷，张文海，封雨捷，郑青松，侯文博，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：
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