本申请提供一种锚固岩体失效预警方法,属于失效预警技术领域。该方法包括:计算锚杆抗剪贡献;基于锚杆抗剪贡献,构建不同锚固角度下的锚杆贡献曲线;基于锚杆贡献曲线,对锚固岩体体系进行安全预警设置;基于安全预警设置来实现失效预警。本申请的方法解决了计算效率不高并且运算成本高的问题,以此准确指出锚固岩体的工作状态,并进行失效预警。
背景技术
关于锚固系统界面荷载传递规律研究,主要是以锚杆、锚索为对象,主要研究锚杆(索)在岩土体介质中的受力特性,具体包括锚杆(索)杆体轴力、杆体与岩土体界面剪应力分布特征等,这也是目前众多学者研究的一个热点。
传统地,现有锚杆(索)锚固设计规范中,当进行锚固承载能力设计验算时,一般假定锚杆(索)锚固体与岩土体之间剪应力均匀分布。然而,大量的试验研究表明,锚杆在岩土体介质中的受力应该是非均匀的,剪应力并非均匀分布。为此,已有技术对锚固系统界面的应力分布特征也做了许多假设,并提出了相应界面应力分布形式的理论模型。
例如,文献《Phillips S H E.Factors affecting the design ofanchorages inrock[R].London:CementationResearch Ltd,1970.》提出了锚杆锚固段界面剪应力的幂函数分布形式,并得到了锚固段最小长度计算公式。
文献《尤春安,锚固系统应力传递机制理论及应用研究[D]青岛:山东科技大学,2004.》基于弹性力学基本理论,分别推导得到了全长粘结式、拉力集中型、拉力分散型、压力集中型和压力分散型锚杆(索)锚固段界面的剪应力及轴力分布模型,并开展了系统的试验及现场测试研究,探讨分析了锚固系统应力传递机理。
文献《张季如,唐保付.锚杆荷载传递机理分析的双曲函数模型[1.岩土工程学报,2002,24(2):188-192.》假设锚固体与岩土体之间处于协调变形关系,建立了锚杆荷载传递的双曲函数模型,并与现场实测数据进行了对比验证。
文献《蒋忠信.拉力型锚索锚固段剪应力分布的高斯曲线模式[J].岩土工程学报,2001,23(6):696-699.》通过对现场拉力型锚索测试数据进行总结分析,采用三参高斯曲线来描述锚索锚固段界面剪应力的非均匀分布特征,并讨论了有效锚固段长度及其安全储备。
然而,现有技术在实现锚固岩体失效预警时,难以准确的给出锚固岩体正常工作以及失效预警的关键点,因此,如何准确实现锚固岩体失效预警是当下亟需要解决的技术问题。
实现思路