岩石锚杆加固原理与应用

目录
序
前言
第1章 引言 1
参考文献 4
第2章 典型锚杆 5
2.1 引言 5
2.2 机械锚杆 6
2.2.1 胀壳式锚杆 6
2.2.2 槽楔式锚杆 7
2.3 注浆锚杆 8
2.3.1 全长注浆钢筋锚杆 8
2.3.2 全长注浆螺纹钢锚杆 9
2.3.3 端部注浆锚杆 10
2.3.4 全长水泥注浆槽楔式锚杆 10
2.4 自钻式锚杆 11
2.5 锚索 12
2.6 摩擦锚杆 16
2.6.1 缝式锚杆 16
2.6.2 水胀式锚杆 17
2.7 组合式锚杆 18
2.8 吸能屈服锚杆 19
2.8.1 锥形锚杆 19
2.8.2 D锚杆 20
2.8.3 Garford锚杆 21
2.8.4 Yield-Lok锚杆 21
2.8.5 Durabar锚杆 22
2.8.6 Roofex锚杆 22
2.8.7 何氏锚杆 23
2.9 锚杆辅助件 23
2.9.1 托盘 23
2.9.2 螺母 24
2.9.3 球形座 25
参考文献 26
第3章 锚杆性能 29
3.1 室内试验方法 29
3.1.1 静载试验 29
3.1.2 动载试验 31
3.2 常规锚杆静载性能 32
3.2.1 轴向拉伸和横向剪切性能 32
3.2.2 拉剪性能 38
3.3 吸能锚杆性能 40
3.3.1 锥形锚杆 40
3.3.2 D锚杆 41
3.3.3 Garford锚杆 42
3.3.4 Yield-Lok锚杆 43
3.3.5 Durabar锚杆 43
3.3.6 Roofex锚杆 44
3.3.7 何氏锚杆 45
3.4 锚杆的现场观察 46
参考文献 49
第4章 锚杆加固力学 51
4.1 锚杆类型 51
4.2 锚杆承载模型 52
4.2.1 两点锚固锚杆的承载模型 53
4.2.2 全长黏结锚杆的承载模型 55
4.2.3 摩擦锚杆的承载模型 58
4.2.4 吸能锚杆的承载模型 60
4.3 锚杆与岩体的耦合 62
4.3.1 Lang氏物理模型 62
4.3.2 锚杆在岩体内的承载模式 63
4.3.3 全长黏结锚杆与岩体的耦合 66
4.3.4 D锚杆与岩体的耦合 69
4.3.5 水胀式锚杆与岩体的耦合 72
4.4 锚杆与其他加固构件的连接 79
4.5 岩体加固原理 85
4.5.1 围岩响应曲线和加固特征曲线 85
4.5.2 基于岩体破坏准则建立的围岩响应曲线 88
4.5.3 锚杆的加固特征曲线 92
参考文献 97
第5章 锚杆加固设计 99
5.1 岩体破坏模式 99
5.1.1 岩块掉落 99
5.1.2 软岩的剪切破坏 99
5.1.3 硬岩的张裂破坏 102
5.1.4 岩爆 104
5.2 地下加载条件及适用的锚杆类型 106
5.2.1 低地应力岩体 106
5.2.2 高地应力岩体 107
5.2.3 适用的锚杆类型 108
5.3 设计原则 108
5.3.1 自然承压拱概念 108
5.3.2 设计方法 110
5.3.3 锚杆长度和间距 113
5.3.4 加固安全系数 117
5.3.5 加固构件之间的匹配 120
5.4 锚杆加固类型 122
5.4.1 拱顶楔块加固 122
5.4.2 边墙楔块加固 124
5.4.3 锚杆成拱加固 125
5.4.4 锚杆约束加固 127
5.4.5 锚杆悬吊加固 128
5.4.6 锚杆穿层加固 129
5.4.7 大型地下硐室中的锚杆加固 129
5.4.8 超前支护 130
5.4.9 岩爆岩体的锚杆加固 134
参考文献 135
第6章 锚杆安装 137
6.1 引言 137
6.2 机械锚杆 137
6.3 缝式锚杆 138
6.4 水胀式锚杆 139
6.5 全长注浆钢筋锚杆 139
6.5.1 全长水泥注浆钢筋锚杆 139
6.5.2 全长树脂黏结钢筋锚杆 140
6.5.3 端部树脂黏结锚杆 142
6.6 CT锚杆 143
6.7 D锚杆 143
6.7.1 水泥注浆型 143
6.7.2 树脂黏结型 144
6.8 锥形锚杆 145
6.9 锚索 146
6.10 机械化锚杆安装 147
参考文献 149
第7章 锚杆加固质量控制 150
7.1 引言 150
7.2 拉拔试验 150
7.3 质量控制试验 151
7.3.1 锚杆杆体钢筋试验 151
7.3.2 螺母试验 152
7.3.3 托盘试验 152
7.3.4 注浆体强度试验 153
7.4 设计验证试验 153
7.4.1 载荷-位移特性试验 154
7.4.2 水泥浆黏度试验 154
7.4.3 界面黏结强度试验 154
7.4.4 钻孔检查 155
7.5 安装验证试验 155
参考文献 156
第8章 数值模拟 157
8.1 引言 157
8.2 锚杆的局部加固模型 157
8.2.1 力学模型 158
8.2.2 概念模型 159
8.3 锚杆的整体加固模型 164
8.4 锚杆加固的岩体概念模型 165
参考文献 166
第9章 锚杆加固案例 167
9.1 综述 167
9.2 案例1：岩爆矿山的动载岩体加固 167
9.3 案例2：岩爆矿山的静载岩体加固 168
9.4 案例3：基律纳矿山的岩体加固 170
9.4.1 地质及岩体条件 171
9.4.2 矿震活动 172
9.4.3 动载岩体加固系统 173
9.5 案例4：某地下铁矿山的岩体加固 175
9.5.1 静载岩体加固 176
9.5.2 动载岩体加固 176
9.6 案例5：科尔曼矿山的岩体加固 177
9.7 案例6：克赖顿深部矿山的岩体加固 180
9.7.1 常规加固方法 180
9.7.2 易发生岩爆岩体的动载加固方法 181
9.7.3 充填体下采场的加固 181
9.8 案例7：伽彭贝格矿山的岩体加固 182
9.9 案例8：克雷格矿山的岩体加固 183
9.10 案例9：幸运星期五矿山的岩体加固 185
9.11 案例10：澳大利亚某金属矿岩爆岩体加固系统的受损情况 185
9.12 案例11：澳大利亚某金属矿成功防范矿震破坏的岩体加固系统 187
9.13 案例12：某易发岩爆岩体中加固系统的受损情况 189
9.14 案例13：挤压大变形岩体中水电站地下硐室的岩体加固 190
9.15 案例14：大型地下体育馆的岩体加固 193
参考文献 194
附录 195
附录A 隧道质量指标Q中的参数 195
附录B 岩体质量评级系统(RMR) 198
参考文献 199
索引 200