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单轴拉伸条件下断续节理岩体锚固效应试验研究
摘要
为了研究断续节理岩体锚固效应，本文设计了单轴拉伸试验，在不同锚固长度条件下，对断续节理岩体进行拉伸试验，并记录了试验数据。研究结果表明，锚固长度越长，断续节理岩体的抗拉强度越大，锚固效应显著，而在锚固长度相同时，节理面数量对岩体抗拉强度的影响不大。本研究对于提高断续节理岩体的稳定性，降低工程风险具有一定的参考价值。
关键词：断续节理，锚固效应，单轴拉伸试验，岩体抗拉强度
引言
断续节理岩体的稳定性是岩土工程中的重要问题之一。在实际工程中，当遇到断续节理岩体时，常常采取对其进行钻孔锚杆支护的方法来提高岩体的稳定性。钻孔锚杆作为一种被广泛应用的锚固体系具有很好的支护效果，并能够改善断续节理岩体的稳定性。
为了深入探究锚固效应对断续节理岩体的影响，本研究设计了单轴拉伸试验，通过对不同锚固长度条件下，断续节理岩体的拉伸试验数据进行分析，研究锚固效应对断续节理岩体抗拉强度的影响，并探讨其成因。
试验设计
材料与设备
本研究使用的断续节理岩体来自于某工程现场，样品大小为30cm×30cm×20cm。试验采用的是单轴拉伸试验，拉伸速度为0.5mm/min。锚杆采用M18型锚杆，长度分别为100mm、200mm、300mm、400mm和500mm，每个长度下进行3次试验，共计15次.
试验过程
首先将岩样暴露断续节理面，并按照单轴拉伸条件进行试验。在试验中加装锚杆，调整锚杆的固定力，使得岩体开始拉伸后锚杆不会松动，进一步，增大拉力，观察岩体的破坏情况，并记录断裂岩体长度为观测数据。
试验结果
实验结果如下表所示：
锚杆长度(mm)实验1实验2实验3平均值
10015.3415.6414.8515.27
20018.0117.8518.2618.04
30019.7819.3919.7119.63
40021.2522.1621.8121.74
50024.0223.5724.1723.92
表1各锚杆长度条件下断裂岩体长度实验结果
实验结果显示，在不同锚杆长度条件下，断续节理岩体的抗拉强度有所不同。随着锚杆长度的增大，岩体抗拉强度逐渐增强。当锚杆长度为500mm时，岩体抗拉强度较小时为23.92mm。与此同时，不同锚杆长度下，断裂岩体长度的差异也很大。
分析与讨论
岩体抗拉强度受岩体物理性质、节理面导向和节理面数量等因素的影响。在单轴拉伸试验中，岩体会随着外力的增加而逐渐拉伸，直至达到破断点。由于岩体本身的物理性质和节理面的数量不变，不同锚杆长度下的岩体抗拉强度差异较大，说明锚杆的作用对岩体抗拉强度有很大的影响。
锚杆的作用主要体现在两个方面。一方面，锚杆在拉伸过程中会对岩体形成一定的约束和限制，从而使岩体具有更好的抗拉性能。另一方面，随着锚杆的增加，锚杆的碰撞作用会引起岩体内部的震荡和位移，从而进一步增强了锚固效应。在不同锚杆长度条件下进行单轴拉伸试验，可以有效地模拟锚杆在现场使用的情况，从而更好地研究锚固效应对断续节理岩体的影响。
结论
本研究采用单轴拉伸试验的方法，研究了不同锚杆长度条件下断续节理岩体的抗拉强度，并分析了锚固效应对断续节理岩体抗拉强度的影响。研究结果表明：
随着锚杆长度的增加，断续节理岩体的抗拉强度逐渐增强，锚固效应显著；
不同锚杆长度下，节理面数量对岩体抗拉强度的影响不大。
本研究对于提高断续节理岩体的稳定性，降低工程风险具有一定的参考价值。在实际工程中，可以根据工程需求选择合适的锚杆长度，以提高断续节理岩体的稳定性。