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专利号: 2021110573071
申请人: 安徽建筑大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-20
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.预紧力锚杆提高破碎围岩自承载力评价及参数选择方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)破碎围岩力学参数确定:根据工程资料结合实测结果,确定破碎围岩粘结力c、内摩擦角φ以及弹性模量E、泊松比λ;

所述破碎围岩,指粘结力c=(0.5~0.8)MPa、内摩擦角φ=(15°~19°)范围的破碎围岩;

(2)破碎围岩预应力数值模拟分析:建立数值计算模型,分析锚杆预紧力F作用破碎围岩预应力Δσ压大小、分布及叠加情况;

(3)预紧力锚杆提高破碎围岩自承载力评价:选取相邻锚杆中间部位,提取该部位距巷道表面不同距离位置预应力Δσ压,分析预应力Δσ压随距巷道表面距离的变化,得出预应力Δσ压较为均匀分布范围及其相应的Δσ压大小;破碎围岩中预应力有效叠加选取巷道表面位置,分析巷道表面不同位置距拱基线距离预应力Δσ压分布;根据破碎围岩预应力Δσ压分布,以较为均匀分布范围作为破碎围岩自承载结构厚度d;根据较为均匀分布的预应力Δσ压大小确定自承载结构破碎围岩粘结力增量Δc及内摩擦角增量Δ φ,估算方法为:每增加预应力Δσ压=0.1MPa,粘结力增加Δc=0.09MPa,内摩擦角增加Δφ=1°;以破碎围岩自承载结构厚度d、粘结力增量Δc及摩擦角增量Δ φ作为预紧力锚杆提高破碎围岩自承载力评价指标;

(4)合理锚杆参数选择:分析锚杆预紧力F、锚杆长度l以及锚杆间排距a×b对破碎围岩自承载结构厚度d、粘结力增量Δc及摩擦角增量Δφ影响,选择最佳锚杆参数使破碎围岩自承载结构承载合理。

2.根据权利要求1所述的预紧力锚杆提高破碎围岩自承载力评价及参数选择方法,其特征在于,所述步骤(2)中破碎围岩预应力Δσ压大小通过锚杆有无预紧力F在破碎围岩中压应力差值来表达。

3.根据权利要求1所述的预紧力锚杆提高破碎围岩自承载力评价及参数选择方法,其特征在于,所述步骤(4)选择最佳的锚杆参数使破碎围岩自承载结构承载合理,通过分析显著影响破碎围岩自承载结构厚度d、粘结力增量Δc及内摩擦角增量Δ φ的锚杆参数临界取值范围来确定,考虑粘结力c=(0.5~0.8)MPa、内摩擦角φ=(15°~19°)的破碎围岩,取工程中常用的螺纹钢高强锚杆,锚杆参数选取范围为锚杆间排距a×b=(400~600)mm、锚杆长度l=(1500~2000)mm、预紧力F=(60~90)kN。