应用/结构英文2022被引 25

全长注浆岩石锚杆拉拔加载下脱粘的试验与数值评估

Experimental and numerical evaluation on debonding of fully grouted rockbolt under pull-out loading

Shuisheng Yu, Wancheng Zhu, Leilei Niu · Zhongyuan University of Technology

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期刊 / 来源International Journal of Coal Science & Technology

卷/期/页9 / 1

DOI10.1007/s40789-022-00482-4

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关键词：岩石锚杆超声导波脱粘检测拉拔试验数值模拟粘结性能信号处理岩体支护

摘要整理

岩体中岩石锚杆的轴向荷载因围岩应力重分布和流变作用而变化，可能导致锚杆-注浆界面脱粘或锚杆断裂。本研究基于室内试验，采用超声导波技术监测不同拉拔荷载下全长注浆岩石锚杆的导波传播特性，以评估锚杆脱粘状况。通过小波多尺度分析和频谱分析处理拉拔试验中的超声信号，定义信号幅值和低频与高频幅值比（Q值）来量化锚杆脱粘程度。在室内试验基础上，采用基于损伤的数值模型模拟了注浆长度对锚杆导波传播的影响，并数值研究了锚杆与水泥砂浆界面的脱粘情况。研究结果表明，超声导波在锚杆中的传播对拉拔荷载引起的脱粘非常敏感，可基于注浆锚杆中的导波传播规律计算临界粘结长度。时域内，随着拉拔荷载从0增加到100 kN直至完全脱粘，锚杆中的信号幅值单调增加，可量化不同拉拔荷载下的脱粘程度。频域内，Q值增大时，锚杆脱粘长度呈指数递减。数值结果验证了超声导波在全长注浆岩石锚杆中的传播对拉拔荷载下脱粘的检测和量化具有有效性。

全长注浆岩石锚杆拉拔加载下脱粘的试验与数值评估

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