平面装药条件下洞室受力特征试验研究 被引量：8

1

作者 陈安敏 顾金才 +2 位作者 徐景茂 孔福利 明治清 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2603-2608,共6页

通过抗爆结构模型试验,研究了洞室围岩与衬砌结构受力变形特征。介绍了模型试验原理及平面装药爆炸模型试验方法,根据试验实测结果分析了设计爆炸荷载和超载条件下毛洞与衬砌洞室的洞周应力峰值分布特点,给出了两种工况条件下洞室围岩... 通过抗爆结构模型试验,研究了洞室围岩与衬砌结构受力变形特征。介绍了模型试验原理及平面装药爆炸模型试验方法,根据试验实测结果分析了设计爆炸荷载和超载条件下毛洞与衬砌洞室的洞周应力峰值分布特点,给出了两种工况条件下洞室围岩变形特征,从拱顶-底板相对位移、洞壁应变峰值、洞壁应变随时间变化等方面进行了对比分析。试验结果表明,衬砌支护措施可有效提高洞室的抗爆能力,是提高工程抗力等级的重要技术手段。 展开更多

关键词 岩土工程 洞室 平面装药 抗爆模型试验 变形特征

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锚杆垫板形式对洞室抗爆效果的影响试验研究 被引量：6

2

作者 明治清 顾金才 +3 位作者 张向阳 陈安敏 徐景茂 孔福利 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2991-2995,共5页

为了研究爆炸条件下不同垫板形式锚杆对洞室加固效果的影响,现场试验中选择了平板和碗形两种不同的垫板形式。通过抗爆试验,对锚固洞室宏观破坏形态、洞壁位移特征、拱顶位移与比例距离之间的关系以及爆心两侧拱顶各点位移进行了对比,... 为了研究爆炸条件下不同垫板形式锚杆对洞室加固效果的影响,现场试验中选择了平板和碗形两种不同的垫板形式。通过抗爆试验,对锚固洞室宏观破坏形态、洞壁位移特征、拱顶位移与比例距离之间的关系以及爆心两侧拱顶各点位移进行了对比,分析了两种垫板形式在爆炸条件下对洞室加固效果的影响。试验结果表明:在爆炸条件下,碗形垫板可以充分发挥锚杆抗拉能力高的特点,拱部围岩经碗形垫板加固后,整体刚度能够得到较大提高,对岩体的加固效果较好。 展开更多

关键词 爆炸荷载 锚杆 垫板形式 破坏形态 现场试验

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多级穿廊结构坑道口部内爆炸冲击波传播规律的实验研究 被引量：10

3

作者 王启睿 张晓忠 +1 位作者 孔福利 张福明 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期449-454,共6页

对坑道口部的内爆炸效应进行了系统的实验研究,探讨了端部不同开闭工况下多级穿廊结构内的冲击波传播规律、作用在防护门上的荷载规律及门后次生冲击波的发展与变化规律,给出了多级穿廊结构坑道内各分段之间冲击波超压衰减变化的量值关... 对坑道口部的内爆炸效应进行了系统的实验研究,探讨了端部不同开闭工况下多级穿廊结构内的冲击波传播规律、作用在防护门上的荷载规律及门后次生冲击波的发展与变化规律,给出了多级穿廊结构坑道内各分段之间冲击波超压衰减变化的量值关系。实验结果表明,多级穿廊结构不仅能显著衰减冲击波峰值压力,而且与单一的直坑道相比,在同样的冲击波衰减幅值条件下具有更经济的工程量。 展开更多

关键词 爆炸力学 冲击波 口部内爆炸 多级穿廊结构

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爆炸应力波在洞室围岩中的分布及洞库稳定性研究 被引量：5

4

作者 沈俊 张向阳 +2 位作者 陈安敏 徐景茂 孔福利 《现代隧道技术》 EI 北大核心 2014年第5期55-60,共6页

文章采用模型试验和数值计算相结合的方法,对爆破应力波在下部已有洞库围岩内的传播及洞室的安全稳定性进行了研究,得到了爆炸波在洞室围岩体内的分布规律及拱顶的位移曲线。结果表明:压力峰值随着距爆点距离的增大而逐渐减小,通过爆心... 文章采用模型试验和数值计算相结合的方法,对爆破应力波在下部已有洞库围岩内的传播及洞室的安全稳定性进行了研究,得到了爆炸波在洞室围岩体内的分布规律及拱顶的位移曲线。结果表明:压力峰值随着距爆点距离的增大而逐渐减小,通过爆心竖直测量线上的垂直压力峰值大于通过洞室形心水平线上对应位置处的压力峰值,水平测量线上测点的垂直压力峰值基本上大于水平压力峰值;正拱顶部位爆炸压力峰值小于衬砌材料的抗压强度,且拱顶没有产生不可恢复的永久位移,洞室是安全稳定的;交通隧道爆破施工时,应重点监测其下方洞室正拱顶及拱脚与侧墙顶部交接部位衬砌的动态反应。 展开更多

关键词 已建洞室 爆破动载 模型试验 数值计算 稳定性

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地质力学模型试验中围岩断裂缝测试技术研究与应用 被引量：4

5

作者 章冲 薛俊华 +2 位作者 张向阳 孔福利 徐景茂 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1331-1336,共6页

针对地质力学模型试验中围岩断裂缝测试技术要求,提出采用断裂丝测试围岩断裂缝的方案,并对断裂丝材料进行筛选。通过对比试验,最后选择石墨型线材,该材料基本上能与模型介质的断裂缝同步发生,满足试验要求。将该材料应用到淮南煤矿中,... 针对地质力学模型试验中围岩断裂缝测试技术要求,提出采用断裂丝测试围岩断裂缝的方案,并对断裂丝材料进行筛选。通过对比试验,最后选择石墨型线材,该材料基本上能与模型介质的断裂缝同步发生,满足试验要求。将该材料应用到淮南煤矿中,得到围岩断裂缝的发生、发展过程。本技术可为类似试验中的断裂缝测试提供借鉴。 展开更多

关键词 岩石力学 模型试验 断裂缝 测试技术 巷道围岩

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坑道内爆炸条件下水的消波效应研究 被引量：2

6

作者 张晓忠 金峰 +2 位作者 孔福利 王启睿 张福明 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期148-153,237,共6页

内爆炸对坑道内的人员、装备、结构都具有巨大的毁伤效应,内爆炸的防护技术已成为研究的热点。本文就炸药在坑道内爆炸情况下水的消波效应,开展了坑道模型爆炸试验、实际坑道爆炸试验、数值模拟研究,结果表明:坑道内爆炸条件下水具有显... 内爆炸对坑道内的人员、装备、结构都具有巨大的毁伤效应,内爆炸的防护技术已成为研究的热点。本文就炸药在坑道内爆炸情况下水的消波效应,开展了坑道模型爆炸试验、实际坑道爆炸试验、数值模拟研究,结果表明:坑道内爆炸条件下水具有显著的消波效应。文中还给出了不同置水工况下坑道空气冲击波超压的衰减率范围,并对水消波效应的机理进行了初步探讨。 展开更多

关键词 坑道 内爆炸 水 消波效应

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坑道中水的抑爆消波性能试验研究 被引量：1

7

作者 王启睿 张晓忠 +2 位作者 邓建辉 孔福利 张福明 《工程爆破》 北大核心 2011年第3期15-20,共6页

强爆炸冲击波对坑道内部的人员、设备和结构等均能产生巨大的毁伤破坏作用,因此如何消减冲击波强度的防护技术成为研究热点。本文以模型坑道和实际坑道为平台,系统开展了不同数量的集中置水(袋装水)和不同长度均匀置水(均布水)的消波效... 强爆炸冲击波对坑道内部的人员、设备和结构等均能产生巨大的毁伤破坏作用,因此如何消减冲击波强度的防护技术成为研究热点。本文以模型坑道和实际坑道为平台,系统开展了不同数量的集中置水(袋装水)和不同长度均匀置水(均布水)的消波效应试验,对试验结果进行了分析对比;并结合试验现象对水的消波机理进行了初步探讨。结果表明:无论集中置水还是均匀置水都具有显著的消波性能;直坑道内爆炸近区两者的消波效果相近,而在爆炸远区均匀置水的要高出约10%;较复杂的穿廊结构坑道比直通坑道具有更加明显的消波效果;增加置水量能提高超压衰减率,在相同位置增加相同数量水(15kg)时,即集中置水每增加1袋和均匀置水每增长1m时,超压衰减率分别提高约2%和5%;总体来说,均匀设置的消波效果更优于集中设置。 展开更多

关键词 坑道 水 抑爆性能 爆炸力学 冲击波

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封闭式聚能装药爆炸噪声控制装置实验研究

8

作者 徐全军 陈威 +2 位作者 秦军 李裕春 孔福利 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期267-270,共4页

为了降低聚能装药爆炸时的噪声,设计了一种封闭式消声装置,对不同结构、不同参数装置进行了消声实验研究。实验中,选用了多种材料作为填充材料。实验结果表明:该装置应选取泡沫塑料作为填充材料,其力学性能良好、成本低;同时能稳定穿透4... 为了降低聚能装药爆炸时的噪声,设计了一种封闭式消声装置,对不同结构、不同参数装置进行了消声实验研究。实验中,选用了多种材料作为填充材料。实验结果表明:该装置应选取泡沫塑料作为填充材料,其力学性能良好、成本低;同时能稳定穿透40 mm厚均质45#钢靶板;具有足够强度,能有效降低噪音。 展开更多

关键词 聚能装药 爆炸噪声 噪声控制 降噪

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聚能装药消声技术试验

9

作者 徐全军 孔福利 +2 位作者 李裕春 毛益民 唐丙文 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2010年第5期504-507,共4页

为了控制聚能装药爆炸危害效应,降低爆炸噪声,拓展聚能装药的应用空间,在参照膛口消声器和工业用消声器的基础上,为聚能装药设计了3种消声装置。对不同结构不同参数消声装置进行试验。试验表明,结构外径80 mm的小孔扩散消声装置具有足... 为了控制聚能装药爆炸危害效应,降低爆炸噪声,拓展聚能装药的应用空间,在参照膛口消声器和工业用消声器的基础上,为聚能装药设计了3种消声装置。对不同结构不同参数消声装置进行试验。试验表明,结构外径80 mm的小孔扩散消声装置具有足够的结构强度,聚能射流可穿透40 mm厚均质45#钢靶板,在30 m距离上测到的噪声降到了60 dB,可在工业安全应用中,达到预期设计要求。 展开更多

关键词 聚能装药 爆炸噪声 爆炸危害 消声

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坑道中木格栅消波器的消波效应试验研究

10

作者 王启睿 张晓忠 +1 位作者 孔福利 张福明 《爆破器材》 CAS 2011年第1期1-4,8,共5页

该文以多孔结构具有强消波作用为研究基础,系统开展了相同孔隙率条件下,不同尺寸的小、大木格栅消波器的消波效应试验,对试验结果进行详细比较,并对消波机理进行初步分析。结果表明木格栅消波器消波效应显著,在相同孔隙率下,断面孔隙更... 该文以多孔结构具有强消波作用为研究基础,系统开展了相同孔隙率条件下,不同尺寸的小、大木格栅消波器的消波效应试验,对试验结果进行详细比较,并对消波机理进行初步分析。结果表明木格栅消波器消波效应显著,在相同孔隙率下,断面孔隙更密集的小木格栅具有更优良的消波性能。 展开更多

关键词 防护工程 坑道 木格栅消波器 爆炸冲击波 消波效应

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危桥控制爆破拆除实践

11

作者 沈彤 徐全军 +1 位作者 孔福利 唐丙文 《爆破器材》 CAS 2009年第2期35-37,共3页

通过危险状态的梁式拱桥爆破拆除实践,针对危桥结构特殊性采用了预加固和预拆除措施,对危桥水面以上结构采用簇式交叉孔外延期起爆网路。在防护安全方面采用了因地制宜的防护措施,总结了危桥爆破施工方法,为其它危桥爆破提供借鉴。

关键词 控制爆破 拆除 危桥

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强夯振动与爆破振动的信号特征对比分析 被引量：3

12

作者 李实 孔福利 +2 位作者 徐全军 唐丙文 沈彤 《爆破器材》 CAS 2008年第1期31-34,共4页

文章以马迹山港区建设工程中对山体爆破及强夯作业进行的监测数据为分析对象,对强夯振动与爆破振动信号波形进行对比,并基于小波分析方法,借助Matlab程序小波工具箱对振动信号进行多分辨率分析、频谱分析,提出了爆破与强夯激励下的地震... 文章以马迹山港区建设工程中对山体爆破及强夯作业进行的监测数据为分析对象,对强夯振动与爆破振动信号波形进行对比,并基于小波分析方法,借助Matlab程序小波工具箱对振动信号进行多分辨率分析、频谱分析,提出了爆破与强夯激励下的地震波性质的区别。为优化爆破及强夯施工方案,减少施工中的地震波危害提供参考;为地震勘探中以强夯代替井炮作为激发源的可行性研究提供参考。 展开更多

关键词 爆破振动 强夯振动 信号特征 小波分析

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基于局部变形假定的锚固类结构锚固段剪应力分布研究

13

作者 范俊奇 孔福利 +1 位作者 石晓燕 贺永胜 《结构工程师》 2021年第4期33-39,共7页

根据模型试验所得锚杆体轴应变试验结果,在局部变形假定的基础上,通过简化假设,推导了全长粘结锚杆锚固段受力的理论解和锚杆体轴力和第一、第二界面剪应力分布解析公式。研究分析了不同强度类型介质中锚固类结构内锚固段应力、轴力及... 根据模型试验所得锚杆体轴应变试验结果,在局部变形假定的基础上,通过简化假设,推导了全长粘结锚杆锚固段受力的理论解和锚杆体轴力和第一、第二界面剪应力分布解析公式。研究分析了不同强度类型介质中锚固类结构内锚固段应力、轴力及交界面的剪应力传递、衰减规律,探讨了介质强度对锚固段剪应力的影响,并将其与模型试验结果进行了对比分析。结果表明:解析解与试验结果基本吻合。本文分析了以锚杆为代表的锚固类结构第一、第二界面剪应力分布,对工程实践具有指导参考价值。 展开更多

关键词 局部变形假定 锚固类结构 全长粘结锚杆 内锚固段 剪应力分布

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抛掷型岩爆机制与模拟试验技术 被引量：31

14

作者 顾金才 范俊奇 +3 位作者 孔福利 王康太 徐景茂 汪涛 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1081-1089,共9页

为探讨高地应力隧洞岩爆机制，在岩爆试件试验的基础上，对抛掷型岩爆机制提出4点新的认识，即围岩中要发生抛掷型岩爆，单靠岩爆体本身积蓄的能量还不够，必须要有周围岩体对其破坏过程进行能量补充；工程中发生岩爆时，洞壁围岩会对... 为探讨高地应力隧洞岩爆机制，在岩爆试件试验的基础上，对抛掷型岩爆机制提出4点新的认识，即围岩中要发生抛掷型岩爆，单靠岩爆体本身积蓄的能量还不够，必须要有周围岩体对其破坏过程进行能量补充；工程中发生岩爆时，洞壁围岩会对岩爆体产生能量汇聚，这是抛掷型岩爆发生的重要前提；在抛掷型岩爆发生过程中，动、静状态转化是由洞壁围岩对岩爆体释放的能量有剩余造成的；在岩爆应力判据中，围岩在σθ／RC=0-3～0．7的条件下就可能发生岩爆，甚至可能发生强烈岩爆，这是因为围岩不是均质体，围岩内存在应力集中区和软弱结构区。现有的岩爆模拟试验采用油压控制系统加载无法实现抛掷型岩爆，这是因为油路供油速度缓慢所致。对抛掷型岩爆模拟试验技术，提出新的试验方案，研发新的试验装置，开展新的岩爆模拟试验。实践证明提出的试验技术和试验装置均能较好地模拟抛掷型岩爆现象，可供岩爆机制研究、教学及相关工程建设参考。 展开更多

关键词 岩石力学 抛掷型岩爆 岩爆机制 模拟试验技术

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不同锚杆锚固方式洞室抗爆性能分析 被引量：1

15

作者 张向阳 沈俊 +1 位作者 徐景茂 孔福利 《煤矿开采》 北大核心 2015年第5期101-105,共5页

锚杆根部加强和普通长密锚杆加固洞室抗爆性能对比试验结果表明,在爆炸条件下,锚杆根部加强加固洞室拱顶与底板发生相背位移,普通长密锚杆加固洞室拱顶与底板发生相向位移,尽管锚杆根部加强洞室的位移峰值较大,由于其塑性变形能力得到提... 锚杆根部加强和普通长密锚杆加固洞室抗爆性能对比试验结果表明,在爆炸条件下,锚杆根部加强加固洞室拱顶与底板发生相背位移,普通长密锚杆加固洞室拱顶与底板发生相向位移,尽管锚杆根部加强洞室的位移峰值较大,由于其塑性变形能力得到提高,塑性变形消耗的爆炸能量增大,其最终破坏程度较轻。在爆炸荷载作用下,锚杆根部加强加固洞室抗爆效果要优于普通长密锚杆加固洞室的抗爆效果。 展开更多

关键词 锚固方式 洞室 根部加强 普通长密锚杆 模型试验

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用交叉锚索加固表层岩体洞室的抗爆能力研究 被引量：3

16

作者 顾金才 徐干成 +1 位作者 张向阳 孔福利 《防护工程》 2013年第4期5-10,共6页

采用交叉锚索加固洞室表层岩体的目的是提高已建洞室的抗爆能力。试验采用3种不同类型的岩体模拟材料，对同一洞室在同样的爆炸条件下进行抗爆试验。由试验给出了各类洞室围岩塌落程度和介质内围岩破裂状态，以此来对比交叉锚索对各类... 采用交叉锚索加固洞室表层岩体的目的是提高已建洞室的抗爆能力。试验采用3种不同类型的岩体模拟材料，对同一洞室在同样的爆炸条件下进行抗爆试验。由试验给出了各类洞室围岩塌落程度和介质内围岩破裂状态，以此来对比交叉锚索对各类围岩洞室产生的不同加固效果。试验表明，交叉锚索对不同类型的围岩洞室产生的加固效果各不相同：对于密度较大的均匀介质和块状岩体，加固效果最为明显，表现为洞壁脱落的材料或介质内开裂的范围大量减少；对于密度较小、黏结力相对较高的岩体，拱部围岩基本上不发生脱落，但在拱脚附近沿轴线有大块材料脱落，未加固的模型脱落的材料较多，加固的模型脱落的材料较少。此外，未加固的模型洞室拱部围岩发生开裂，加固的模型未见开裂。试验结果表明，采用交叉锚索加固洞室表层岩体，可有效提高各类岩体中洞室的抗爆能力，值得深入研究。 展开更多

关键词 洞室岩体 锚索加固 模型试验 抗爆性能

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高强砂浆材料爆炸作用下破坏分区试验研究 被引量：3

17

作者 王启睿 孔福利 +1 位作者 范俊奇 贺永胜 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1505-1511,共7页

选用高强砂浆材料模拟同等强度岩石介质,开展TNT炸药在内部不完全封闭爆炸条件下对模拟岩石介质破坏效果的研究,采用宏观现象分析、钻芯取样及理论计算的方法确定破坏分区范围。结果显示:配制的高强砂浆材料强度可达105.6 MPa,能够模拟... 选用高强砂浆材料模拟同等强度岩石介质,开展TNT炸药在内部不完全封闭爆炸条件下对模拟岩石介质破坏效果的研究,采用宏观现象分析、钻芯取样及理论计算的方法确定破坏分区范围。结果显示:配制的高强砂浆材料强度可达105.6 MPa,能够模拟中等强度以上岩石介质; TNT炸药爆炸作用下高强砂浆模拟岩石介质分为粉碎、压碎、裂隙和弹性等4个区域,其范围与钻孔装药的尺寸参数有关;粉碎区半径约为钻孔装药半径的2.2倍,压碎区半径约为5.2倍,裂隙区半径约为32倍; 3种分析方式结果相当,试验能够较真实地反映高强砂浆模拟岩石介质钻孔装药爆炸后的破坏情况。 展开更多

关键词 爆炸力学 高强砂浆材料 爆炸效应 破坏分区 试验研究

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国际深地下实验室发展综述及深地下防护实验室建设构想 被引量：10

18

作者 贺永胜 孔福利 +1 位作者 范俊奇 李世民 《防护工程》 2018年第1期69-78,共10页

深地下科学实验室是开展粒子物理学、天体物理学、宇宙学、岩体力学及地球结构演化等领域一些重大基础性前沿课题的重要研究场所,是国家科技发展水平的基本标志,反映了地下空间开发利用的重要方向,建设和发展深地下科学实验室对于一个... 深地下科学实验室是开展粒子物理学、天体物理学、宇宙学、岩体力学及地球结构演化等领域一些重大基础性前沿课题的重要研究场所,是国家科技发展水平的基本标志,反映了地下空间开发利用的重要方向,建设和发展深地下科学实验室对于一个国家的基础科学研究具有重大意义。本文综述了国内外深地下科学实验室的建设情况,分析探讨了深地下防护工程科学实验室的建设需求、建设内容和建设构想等。 展开更多

关键词 深地防护 深地空间 科学实验室 研究综述

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顶爆条件下全长黏结式锚索的受力研究

19

作者 张向阳 孔福利 +2 位作者 汪涛 范俊奇 王延密 《防护工程》 2019年第1期36-41,共6页

采用数值计算的方法,对在洞室拱顶上方爆炸荷载作用下的全长黏结式锚索的受力变化进行了研究。结果表明,顶爆条件下围岩变形的复杂性使得锚索受力变化也极为复杂。在爆炸波传播的前期,锚索受力变化最为剧烈,由整根锚索轴力受拉转变为整... 采用数值计算的方法,对在洞室拱顶上方爆炸荷载作用下的全长黏结式锚索的受力变化进行了研究。结果表明,顶爆条件下围岩变形的复杂性使得锚索受力变化也极为复杂。在爆炸波传播的前期,锚索受力变化最为剧烈,由整根锚索轴力受拉转变为整根受压,最大压轴力在锚索根部;锚索剪力由在锚索根部附近有负剪力和在锚索头部有正剪力转变为整根锚索均受负剪力,最大剪力峰值产生在锚索根部附近。在爆炸波传播后期,锚索头部附近拉轴力值和范围快速增大,锚索根部附近最大压轴力值和范围快速减小;锚索根部负剪力峰值不断减小,锚索头部临近洞壁岩体内锚索正剪力值和范围不断增大。在顶爆条件下,注浆体与孔壁间的剪力和锚索轴力均较大,为避免锚索轴力过大,以及注浆体与孔壁间抗剪力不足而发生锚索从孔内产生向洞内的移动,甚至被射出,失去加固围岩的能力,需施加小的预应力值和采取措施来增大锚索孔孔壁与注浆体之间的摩阻力。 展开更多

关键词 全长黏结锚索 爆炸荷载 受力变化

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