含軟弱層順傾巖體邊坡錨固界面剪切作用振動(dòng)臺試驗(yàn)研究.pdf

1、錨固邊坡具有良好的抗震性能已在歷次震害中得到充分驗(yàn)證。然而，迄今為止，有關(guān)錨固巖體邊坡地震動(dòng)力響應(yīng)的試驗(yàn)研究鮮有報(bào)道，基于錨固巖體邊坡振動(dòng)臺模型試驗(yàn)的地震作用下錨桿-砂漿與砂漿-巖體兩錨固界面剪切作用的研究尚屬空白。探究地震作用下錨固巖體邊坡的動(dòng)力響應(yīng)機(jī)制及揭示錨桿-砂漿與砂漿-巖體兩錨固界面上剪應(yīng)力分布規(guī)律，對邊坡錨固工程抗震設(shè)計(jì)與巖土錨固機(jī)理研究均具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　鑒于此，本文以含軟弱層順傾巖體邊坡為研究

2、對象，基于相似理論，通過研制相似材料，設(shè)計(jì)制作了相似比為1∶8的含軟弱層順傾錨固巖體邊坡模型并開展了大型振動(dòng)臺試驗(yàn)，對錨固系統(tǒng)的地震動(dòng)力響應(yīng)及其地震動(dòng)參數(shù)效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并著重對巖土錨固的核心問題—錨桿-砂漿與砂漿-巖體兩錨固界面上剪應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行了研究。主要工作和研究成果如下:
　　(1)詳細(xì)介紹了邊坡模型的相似關(guān)系設(shè)計(jì)、相似材料研制與選取、試驗(yàn)測試系統(tǒng)、模型箱設(shè)計(jì)制作、模型邊界處理、錨固體制作與應(yīng)變片粘貼、傳感器與錨固體

3、布置安裝、邊坡模型澆筑、試驗(yàn)加載方案、試驗(yàn)過程等具體方面，形成了一整套適用于錨固巖體邊坡振動(dòng)臺模型試驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法和制作工藝，可為類似試驗(yàn)提供參考。
　　(2)對含軟弱層順傾錨固巖體邊坡中錨固系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了分析，得出了含軟弱層順傾錨固巖體邊坡中錨固系統(tǒng)的受力先后次序，揭示了錨桿軸力及錨固界面剪應(yīng)力分布規(guī)律，指出了錨固系統(tǒng)的薄弱部位，給出了地震作用下邊坡加固的建議。此外，分析了錨固界面剪應(yīng)力峰值的轉(zhuǎn)移情況，進(jìn)而確定出錨固界面間是

4、否產(chǎn)生了脫粘，指出了界面剪應(yīng)力峰值向錨頭和錨根方向衰減過快的現(xiàn)象，在此基礎(chǔ)上，得出了進(jìn)行含軟弱層順傾巖體邊坡抗震設(shè)計(jì)時(shí)，錨桿長度已不再是關(guān)鍵性因素。另外，鑒于砂漿抗拉強(qiáng)度低的特性，建議對砂漿材料進(jìn)行改進(jìn)，考慮到含軟弱層順傾巖體邊坡動(dòng)力失穩(wěn)破壞的突發(fā)性，建議加強(qiáng)對其穩(wěn)定性監(jiān)測。
　　(3)采用控制變量法，探討了不同波型、幅值、激振方向?qū)﹀^固界面剪切作用的影響，得出了不同波型對界面剪切作用產(chǎn)生的差異，發(fā)現(xiàn)了地震動(dòng)強(qiáng)度對界面剪切作用影響