工程地质学报  2018, Vol. 26 Issue (5): 1257-1264   (#KB#)    
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  • 收稿日期:2018-05-01
  • 接受日期:2018-07-19
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    赵建军
    严浩元
    杨昌鑫
    步凡
    李涛

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    赵建军, 严浩元, 杨昌鑫, 等. 2018. 冻融作用下裂隙岩体锚固效应研究[J]. 工程地质学报, 26(5): 1257-1264. doi: 10.13544/j.cnki.jeg.2018070.
    ZHAO Jianjun, YAN Haoyuan, YANG Changxin, et al. 2018. Laboratory research on anchorage effect of fractured rock mass under freezing and thawing[J]. Journal of Engineering Geology, 26(5): 1257-1264. doi: 10.13544/j.cnki.jeg.2018070.

    冻融作用下裂隙岩体锚固效应研究
    赵建军, 严浩元, 杨昌鑫, 步凡, 李涛    
    ① 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学) 成都 610059;
    ② 中国铁塔股份有限公司成都市分公司 成都 610041;
    ③ 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 上海 200092
    摘要:用相似材料制作含预制裂隙岩体无锚和加锚试样,以锚杆与裂隙呈45°、90°打入锚杆制作3组试样,进行60次冻融循环,对冻融过程中裂隙进行应变监测并对冻融循环60次后的试样进行单轴压缩试验,探讨冻融循环作用下不同角度的锚杆支护对裂隙岩体的裂隙扩展规律、锚固效应及破坏模式的影响。研究结果表明:裂隙岩体在经历30次冻融循环之前,两种支护方式对裂隙的控制效果相当,随着冻融循环的进行,锚杆支护角度会对作用于锚杆的摩阻力产生一定影响,锚杆与裂隙夹角越大,作用于裂隙的摩阻力越大;天然状况下一个冻融循环周期内裂隙的应变大致经历了冷缩→冻胀→冻胀稳定→融缩→回弹→稳定6个阶段,两种支护工况均未出现明显的融缩阶段和回弹阶段,且90°支护工况效果比45°支护工况效果更加明显;对裂隙岩体采用水泥浆进行压力灌浆,由于水泥浆的保护作用可以对整个锚固系统起到一定的修复作用;锚杆增强了裂隙岩体抵制裂隙扩展的能力,降低了裂隙岩体劈裂破坏的突然性,且破坏模式由张拉破坏转换为张剪复合破坏。
    关键词冻融循环    裂隙岩体    摩阻力    锚固效应    
    LABORATORY RESEARCH ON ANCHORAGE EFFECT OF FRACTURED ROCK MASS UNDER FREEZING AND THAWING
    ZHAO Jianjun, YAN Haoyuan, YANG Changxin, BU Fan, LI Tao    
    ① State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059;
    ② China Tower Corporation Chengdu Branch, Chengdu 610041;
    ③ Shanghai Municipal Engineering Design and Research Institute(Group) Co., Ltd., Shanghai 200092
    Abstract: This paper uses similar materials and makes rock specimens with unanchored and/or anchored prefabricated fissures. Bolts and cracks at 45ånd 90åre made into the anchor rods in the rock specimens. It discusses the regulation of propagation rules, anchorage effects and failure modes of rock samples through uniaxial compression tests after 60 cycles of freeze-thaw cycles with strain monitoring. The test results show the follows. (1)Two types of anchorages have equal effect in cracks supporting before 30 cycles of freeze-thaw cycles. The higher angle between bolts and cracks would have the larger power of anchorage to the cracks. (2)There is a regular form including six stages, cold shrinkage, frost heaving, frost heaving stability, melt-thaw, and rebound stability under natural conditions. Two supporting conditions do not show obvious stages of contraction and rebound. The 90°supporting condition is more effective than the 45°supporting condition. (3)The cement slurry is applied to fractured rock mass by hydraulic grout. It can repair the whole anchoring system. (4)The anchor rod enhances the ability of the fractured rock mass to resist the expansion of the fracture, reduces the suddenness of the fractured rock mass in the fractured rock mass. The failure mode is transformed from tensile damage to tensile shear complex damage.
    Key words: Freeze-thaw cycle    Fractured rock mass    Friction resistance    Anchoring effect    

    0 引言

    在自然界中,岩体在长期的地质作用下形成了大量的裂隙和节理。在高寒地区,裂隙岩体易受到冻融循环作用的影响导致裂隙扩展,严重影响了岩土工程稳定性。

    自岩土锚固技术问世以来,表现出了安全有效、经济方便等优点,故广泛应用于岩土工程。国内外许多学者对裂隙岩体锚固效应做了许多的研究(Jalalifar et al., 2006, 2010Chen,2014; Chen et al., 2015a, 2015b腾俊洋等,2017)。但对冻融循环作用下锚固特性的研究尚在起步阶段,尤其是对冻融循环作用下裂隙岩体的锚固效应基本处于空白。在高寒地区,裂隙岩体破坏常常受到冻融循环作用的影响,对于冻融后的锚固工程,Eligehausen et al. (2006)研究了冻融循环对黏结锚杆蠕变性能的影响;安玉科等(2012)依据冻结理论,分析了影响节理岩体锚固系统长期性能的主要要素,并建立了节理岩体在冻融循环作用下锚固性能退化的6种典型方式及其数学模型;张伟丽等(2014)通过室内拉拔试验,指出了全长黏结的砂浆锚杆在冻融循环作用下的4种破坏形式和锚杆锚固性能劣化的主要原因;项伟等(2010, 2011)通过对冻融循环条件后的岩石-喷射混凝土组合试样进行室内力学试验及微观扫描试验,得出了组合试样的宏观物理力学性质及微观破坏机制;孙奇(2012)对冻融循环后的GFRP锚杆进行了拉伸试验和黏结拉式试验,指出GFRP锚杆杆体抗冻性能良好。

    本文以西藏如美水电站边坡工程为背景,采用类岩石材料的方法制作裂隙岩体,并在裂隙中注入水泥浆液和打入不同角度的膨胀钉模拟锚杆支护。通过室内模型试验探讨冻融循环作用下不同角度的锚杆支护对裂隙岩体的裂隙扩展规律、锚固效应及破坏模式,以为高寒地区岩土工程加固实践提供理论依据。

    1 试验概况
    1.1 试验设计

    本次实验共设计了3类工况,共制作9个裂隙岩体试样,即每种工况试样3个,试样尺寸均为150 mm×150 mm×150 mm,并在试样顶部插入钢片,预制100 mm×40 mm×100 mm的裂隙。其中天然工况下在裂隙中灌满水。支护工况下在裂隙灌满水泥浆,并分别以与裂隙呈45°、90°打入2根膨胀钉以模拟无预应力锚杆支护(图 1)。

    图 1 各类试样示意图(单位:mm) Fig. 1 Schematic diagram of various samples (unit: mm)

    1.2 试样制备

    由于真实岩块制作裂隙比较困难,本试验试样采用类岩石材料的方法来制作裂隙岩体。经过多次配比,本次试验采用的试验材料配比如表 1所示。

    表 1 试验材料配比(质量比) Table 1 Test materials ratio (mass ratio)

    在制作试样时,首先将各类材料按配比充分搅拌,待搅拌完成以后把搅拌好的混合料分多次填入模具,在每次填充完成后都要用锤子手工压实,待混合料填满模具后再将表面多余的材料刮去,以保证表面的平整光滑,再插入铁片制作裂隙。最后将制备的试样在室温下放置48 h后脱模,并放入桶中进行蒸汽养护3 d形成裂隙岩体。然后根据前述试验方案充填水或泥浆,打入膨胀钉模拟锚杆支护。

    1.3 试验流程

    首先,将制作完成的试样贴上诚亨泰科技有限公司生产的BX120-100AA型电阻混凝土应变片和江苏泰斯特公司生产的TST3822E-20两根应变片,应变片方向与裂隙表面呈垂直状态,该应变分析系统数据采集间隔为6 s。然后将其放置在DW-50W255型数控低温箱中,在-40 ℃温度下进行冻结,4 h后,为了保证应变数据的准确性,对冰箱进行断电并打开冰箱4 h,在室温下进行融化,即构成以8 h为一个周期的冻融循环,以此反复,进行60次冻融循环,并对冻融后的试样在MTS815实验机上进行单轴压缩试验(最大加载力为3000 kN),单轴压缩的轴力方向与裂隙呈平行关系。试验前期采用荷载控制,待荷载达到300 kN后,采用位移控制,位移速率为0.3 mm· min-1

    2 试验结果分析

    在整个试验过程中,各个试样表观无明显变化。对各个试样进行应变监测,得到应变参数(表 2),由监测数据可得,天然试样单循环应变量区间为3.5~23.8 μm,平均循环应变量为11.76 μm,平均单循环最大应变量值为23.8 μm,最终累计应变量平均值为352.7 μm。45°支护试样单循环应变量区间为1.8~24.8 μm,平均单循环应变量为9.05 μm,平均单循环应变量最大值为24.8 μm,最终累计应变量平均值为271.5 μm。90°支护试样单循环应变量区间为2.2~18.3 μm,平均单循环应变量为7.98 μm,平均单循环应变量最大值为18.3 μm,最终累计应变量平均值为239.5 μm。

    表 2 应变量参数统计 Table 2 Statistics of variables parameters

    2.1 应变监测结果曲线

    裂隙岩体试样在冻融循环作用下裂隙会发生一定程度的扩展和冷缩,为了反映不同角度锚杆支护的效果,本文提取试样偶数次的应变量结果进行分析(图 2图 3)。

    图 2 不同工况应变统计图 Fig. 2 Strain statistics of different working conditions a.天然工况;b. 45°支护工况;c. 90°支护工况

    图 3 不同工况应变差值统计图 Fig. 3 Statistical diagram of strain difference of different working conditions

    综合对比3种工况试样的应变数据,3种工况的应变曲线整体都呈现“台阶状”变化。冻融试验前16个循环中,裂隙中的部分液体逐渐转化为了固体,形成冰水混合物,冻胀力逐渐增大,使得预制裂隙发生扩展延伸(邓清海等,2017),应变量急剧增加。其中天然试样的累计应变量增加了84 μm,45°支护试样的累计应变量增加了55 μm,90°支护试样的累计应变量增加了54 μm,均远小于天然试样,且在前16个循环天然工况的应变量差值变化较大,而两种支护工况应变量变化较小,且趋势较为相似,表明锚杆在此阶段下可以对裂隙岩体裂隙扩展有较好的控制作用,且在此阶段90°支护方式较45°支护方式有着相似的支护效果;在16~30次冻融循环中,3种工况下应变量的增长基本呈线性变化,推测此时裂隙中的冻胀力已达到一个较大值,使得裂隙在此力作用下发生延伸扩展,其中天然工况下的试样累计应变量增加了91.3 μm,45°支护试样的累计应变量增加了55 μm,90°支护试样的累计应变量增加了53.7 μm,均远小于天然试样,但此阶段3种工况下应变量差值变化较小,且趋势较为相似,推测此时裂隙岩体已经受到一定的损伤,损伤程度速率减小;在30~50次冻融循环期间,支护工况试样的应变增长速率和数值相对试验前期均有所增大,推测裂隙岩体在经过一定时间的冻融循环作用后,裂隙中的冻胀力达到了一个较大值,裂隙在冻胀力的作用下发生了较大扩展,使裂隙容纳水-冰相变的空间增大。其中天然试样的累计应变量增加了126.9 μm,45°支护试样的累计应变量增加了129.5 μm,90°支护试样的累计应变量增加了91.2 μm,此阶段天然工况和45°支护工况应变量差值变化均较大,90°支护工况仍较小,可见在此阶段45°支护方式效果已经较弱,但90°支护方式效果依然较好。在冻融循环50次以后,试样内部已经发生了一定损伤,受冻融风化作用的影响开始减弱,3种工况下单次循环应变量值均较小,且应变量差值曲线趋势也较为相似。

    2.2 单循环应变状态分析

    根据以往研究,由于冻融循环是一个疲劳损伤的过程(贾海梁,2016),只有当冻融循环到达一定的次数,冻融循环对裂隙岩体的损伤才会具有明显效应。对比3种工况下在单循环下的平均应变曲线,发现单循环应变曲线存在一定的规律。本文选取3种工况第30次冻融循环来进行对比分析不同工况下冻融循环条件下的应变特征(图 4)。

    图 4 不同工况第30次冻融循环平均应变曲线 Fig. 4 The average strain curve of freeze-thaw cycle at different working conditions

    图 4可以看出天然状况下应变监测曲线大致可分为6个阶段。①冷缩阶段(0~1 h):在此阶段,温度由室温急剧下降,依据物体的“热胀冷缩”机理,预制裂隙发生冷缩变形,应变从0降为负值。②冻胀阶段(1~3 h):在预制裂隙发生冷缩变形以后,裂隙中的水开始逐渐结冰,但此时冻胀力较小,冻胀现象较弱,试样的应变较小。随着冻融循环次数进一步增加,裂隙中的水逐渐转换为冰,冻胀力逐渐增大,直至2.5 h左右冻胀力达到峰值,应变从负值升至正值。③冻胀稳定阶段(3~4.5 h):此时裂隙中的水已经完成转化为冰,随着温度的变化,预制裂隙应变量基本保持稳定。④融缩阶段(4.5~5.5 h):随着温度的升高,预制裂隙中的冰逐渐开始融化,预制裂隙处于冰水混合的状态,恢复了裂隙之前产生的弹性变形,应变曲线出现下降。⑤回弹阶段(5.5~6.5 h):此时温度进一步升高,在融缩阶段收缩的部分裂隙又呈现张开状态,应变曲线有所回升。⑥稳定阶段(6.5~8 h):此阶段试样已完全融化,温度处于一个较为稳定的状态,应变和变形也趋于稳定。

    在45°支护工况下,应变监测曲线大致可分为4个阶段。①锚固支护阶段(0~1 h):在此阶段,虽然温度由室温急剧下降,但由于泥浆的保护作用,对冻融损伤的整个锚固系统起到一定的修复作用(黎永索等,2012),浆液通过裂隙发生物理化学作用,生成强度较高的胶结物质,使裂隙岩体变得致密,并降低了岩体的连通性(吕兆海等,2014),整个锚固系统的刚度和抗剪强度得到提高(许万忠,2006),使裂隙未发生较大扩展,应变基本保持稳定。②冷缩阶段(1~4 h):在此阶段,水泥浆的保护作用逐渐失效,依据物体的“热胀冷缩”机理,预制裂隙发生冷缩变形,应变从0降为负值。③冻胀阶段(4~4.5 h):预制裂隙发生冷缩变形以后。随着时间进一步的变化,裂隙中的水开始逐渐冻结成冰,冻胀力逐渐增大,在4 h左右冻胀力达到峰值,应变从负值升至正值。④稳定阶段(4.5~8 h):此阶段由于锚固支护作用的影响,预制裂隙产生的弹性变形基本难以恢复,随着时间的推移,温度已基本保持不变,试样已完全融化,变形现象基本趋于稳定,应变曲线也趋于稳定。

    在90°支护工况下,应变监测曲线大致可分为4个阶段。①锚固支护阶段(0~2.5 h):在此阶段,前1 h与45°支护工况相似,泥浆对裂隙岩体起到一定修复作用,使裂隙未发生较大扩展,应变基本保持稳定。在1 h后,泥浆保护作用逐渐弱化后,由于90°支护方式对裂隙起到较好的控制作用,限制了裂隙的扩展,裂隙未出现明显的冷缩,应变也基本保持稳定。②冻胀阶段(2.5~3.5 h):随着温度的持续降低,裂隙中的水不断凝结成冰,冻胀力不断增大,应变从负变为了正值。③冻胀稳定阶段(3.5~4.5 h):裂隙中的水已经完成转化为冰,随着温度的变化,预制裂隙应变量基本保持稳定。④稳定阶段(4.5~8 h):此阶段由于锚固支护作用的影响,预制裂隙产生的弹性变形基本难以恢复,随着时间的推移,温度已基本保持不变,试样完全融化,变形现象基本趋于稳定,应变曲线也趋于稳定。

    3 冻融条件下裂隙岩体不同锚固角度下锚固效应研究
    3.1 冻融后3种工况裂隙岩体锚固效应影响试验结果及分析

    在冻融循环作用下,材料的力学性能会发生变化(张勇,2017),本次试验对3种工况下的冻融循环60次后的试样在MTS815试验机上进行单轴压缩试验,各工况下的力学性能见图 5

    图 5 不同工况应力-应变曲线图 Fig. 5 Stress-strain curve of different working conditions a.天然工况;b. 45°支护工况;c. 90°支护工况

    图 5表 3可以看出,同一种工况下应力-应变曲线趋势均比较相似。90°支护试样的峰值强度和弹性模量均大于天然工况,分别增加了26%、14%;45°支护试样的峰值强度和弹性模量均小于天然工况,分别减小了13%、5%;但45°支护试样的应力-应变曲线在峰值后明显出现了两次下降又上升的趋势,笔者认为是两根锚杆对裂隙起到了一定的支护作用,导致应力下降后又出现回升的现象。但本次试验由于选用模拟锚杆的膨胀钉长度仅有10 cm,且锚杆打入过程中均为人为控制,当以45°角度打入试样中时有可能锚杆没有完全贯通裂隙,但增大了裂隙岩体的孔隙率,导致峰值强度和弹性模量均出现了一定程度的降低。本次研究还未能找到45°支护加锚效果对峰值强度的影响,有待选取长度更长的膨胀钉进行研究。

    表 3 冻融后3种工况力学参数 Table 3 Three kinds of mechanical parameters after freeze-thaw

    3.2 冻融后裂隙岩体试件破坏形式影响研究

    为了研究对比锚杆对裂隙岩体试件破坏模式的影响。本文选取3种工况下较为典型的破坏模式裂隙素描图进行对比(图 6)。

    图 6 不同工况破坏模式图 Fig. 6 Diagram of damage patterns in different working conditions a.天然工况;b. 45°支护工况;c. 90°支护工况

    图 6可以看出,3种工况试样表观均出现了剥落现象。天然工况试样破坏主要表现为张拉破坏,且天然工况试样破坏时右侧出现了掉块,说明其在破坏过程中形成了劈裂破坏,破坏具有很大的突然性。而45°支护工况和90°支护试样主要表现为张剪复合型破坏,且没有明显掉块,可见锚杆降低了裂隙岩体劈裂破坏的突然性(张波等,2014),且破坏模式由张拉破坏转为张剪复合破坏。

    3.3 裂隙冻胀力的计算与分析

    设裂隙的初始张开度为b、冻深为h。为了简化计算,本次冻胀力的分析做出如下假设:①试样为均质、各向同性的连续介质;②忽略试样微孔隙的存在,只考虑预制裂隙中产生的冻胀力;③只考虑裂隙岩体中的法向冻胀力,不考虑切向冻胀力;④裂隙中的液体在冻结过程中已完全结成冰, 且冰的温度为冻结温度。

    根据赵鹏等(2008)苪雪莲(2016)主控结构面冻胀力的研究成果,可得计算公式:

    $ F\left( t \right) = h \times E\left( t \right) \times \frac{w}{b} $ (1)

    其中,裂隙理论膨胀量w、冰在t ℃时的弹性模量E(t)(李云鹏等,2010)为:

    $ w = kb\left( {0 - t} \right) $ (2)

    $ E\left( t \right) = 1.6\left( {1 - 0.012t} \right) \times {10^6} $ (3)

    将式(2)、式(3)代入式(1)可得:

    $ F\left( t \right) = 1.6h\left( {1 - 0.012t} \right) \times {10^6} \times k\left( {0 - t} \right) $ (4)

    式中,t为冻结之后的温度;k为水结成冰之后的体积膨胀系数,为1.125×10-4 ·℃-1(宋涛,2007)。

    对于锚杆对裂隙的控制力,此次计算主要考虑摩阻力对裂隙的控制作用。本文将锚固系统看成一个完全弹性体,根据马海春等(2017)得到的相关公式可得锚杆的摩阻力计算公式为:

    $ \tau = {k_s}\varepsilon = {k_s}\frac{{{\sigma _A}}}{E} $ (5)

    式中,ks为弹性比例系数;ε为应变量;σA为轴向应力;E为弹性模量。

    将各个参数代入式(4)、式(5)可得冻融过程中冻胀力为1.07 MPa,冻融循环60次后45°支护和90°支护工况的摩阻力大小分别为1.65 MPa、2.04 MPa,均大于完全结冰后的冻胀力。同时,也可见在冻融循环60次后90°支护比45°支护更有效,锚固效果大约提升了23%。

    3.4 不同支护方式的受力对比

    图 7为两种支护工况条件下裂隙受力示意图,由图可见裂隙岩体受到锚固作用以后,锚杆通过“销钉作用”(Yoshinaka et al., 1987张伟等,2014)有效地防止了裂隙在冻融循环作用下发生相对错动,更好地提高了摩阻力,且锚杆自身具有一定抗剪能力,可以减小裂隙岩体发生剪切破坏的可能性,使裂隙岩体能够承受更大的应变;同时锚杆的存在改变了裂隙延伸扩展的方向甚至对裂隙扩展起到了“休眠”作用,有效地限制了裂隙在冻融循环作用下的延伸扩展。在90°支护条件下,锚杆的摩阻力直接作用于裂隙,对裂隙的扩展起到了较好地控制作用;而在45°支护条件下,锚杆的摩阻力没有全部作用于裂隙,使得锚杆对预制裂隙的限制作用有所减弱。

    图 7 不同支护工况受力图 Fig. 7 Stresses of different supporting conditions

    4 结论

    本文采用类岩石材料的方法制作了裂隙岩体,并注入水泥浆、打入膨胀钉模拟锚杆支护。开展了60次冻融循环试验,通过对冻融循环过程中裂隙岩体应变监测和锚杆的受力分析对比,得出以下结论:

    (1) 3种试样的应变曲线随冻融次数的增加整体都呈现“台阶状”变化,裂隙岩体在经历30次冻融循环之前,两种支护方式对裂隙的控制效果相当,随着冻融循环的进行,锚杆支护角度会对作用于锚杆的摩阻力产生一定影响,锚杆与裂隙夹角越大,作用于裂隙的摩阻力越大。

    (2) 天然状况下一个周期内裂隙的应变大致经历了冷缩→冻胀→冻胀稳定→融缩→回弹→稳定6个阶段。两种支护工况均未出现明显的融缩阶段和回弹阶段,且90°支护工况效果比45°支护工况效果更加明显。

    (3) 对裂隙岩体采用水泥浆进行压力灌浆,由于水泥浆的保护作用可以对整个锚固系统起到一定的修复作用。

    (4) 锚杆降低了裂隙岩体劈裂破坏的突然性,破坏模式由张拉破坏转换为张剪复合破坏。

    同时,限于试验条件和设备的因素,本次试验仅采用150 mm×150 mm×150 mm的混凝土试样,对于不同尺寸的混凝土试样冻融循环作用下的锚固效应可能存在尺寸效应的影响,有待下一步深入研究。

    参考文献
    An Y K, Nai L. 2012. Mechanism and style of anchorage degradation in jointed rock mass under cycle of freezingand thawing[J]. Journal of Jilin University(Earth Science), 42(2): 462~467.
    Chen Y, Li C C. 2015a. Influences of loading condition and rock strength to the performance of rock bolts[J]. Geotechnical Testing Journal, 38(2): 207~218.
    Chen Y, Li C C. 2015b. Performance of fully encapsulated rebar bolts and D-Bolts under combined pull-and -shear loading[J]. Tunnelling and Underground Space Technology Incorporating Trenchless Technology Research, 45: 99~106. DOI:10.1016/j.tust.2014.09.008
    Chen Y. 2014. Experimental study and stress analysis of rock bolt anchorage performance[J]. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 6(5): 428~437. DOI:10.1016/j.jrmge.2014.06.002
    Deng Q H, Gong L X, Ma F S, et al. 2017. Analysis of crack propagation of crack straight through brazilian disc using particle flow code[J]. Journal of Engineering Geology, 25(2): 402~409.
    Eligehausen R, Mallée R, Silva J F. 2006. Archarage in concrete construction[M]. Berlin: John Wiley & Sons.
    Jalalifar H, Aziz N, Hadi M. 2006. The effect of surface profile, rock strength and pretension load on bending behaviour of fully grouted bolts[J]. Geotechnical & Geological Engineering, 24(5): 1203~1227.
    Jalalifar H, Aziz N. 2010. Experimental and 3D numerical simulation of reinforced shear joints[J]. Rock Mechanics & Rock Engineering, 43(1): 95~103.
    Jia H L. 2016. Theoretical damage models of porous rocks and hard jointed rocks subjected to frost action and further experimental verifications[D]. Wuhan: China University of Geosciences.
    Li Y P, Wang Z Y. 2010. Study of relationship between strength parameters and ice expansion force of granite under low temperature[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 29(S2): 4113~4118.
    Li Y S, Zhang K N. 2012. Element stability of rock mass considering its damage and reinforcement effect by grouting[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 43(2): 651~655.
    Lü Z H, Lai X P, Lai H X, et al. 2014. Coupled strengthening by pre-grouting practice on large mining height working face through the fault fracture zone[J]. Journal of Xi'an University of Science and Technology, 34(6): 670~675.
    Ma H C, Cui K R, Qian J Z. 2017. Theoretical frictional resistance researches of anchoring rock bolts under forces with three constitutive relations[J]. Journal of Underground Space and Engineering, 13(S1): 91~95.
    Rui X L. 2016. The mechanical properties of rocks under the action of freeze-thaw in cold area and mechanism of disaster causing-A case study of rockfall along Tibetan region roads[D]. Chengdu: Chengdu University of Technology.
    Song T. 2007. Effects of static ice loads on hydraulic structure[D]. Tianjin: Tianjin University.
    Sun Q. 2012. Experimental study on mechanical properties of GFRP bolt after freezing-thawing cycles and long-term load effects[D]. Changsha: Central South University.
    Teng J Y, Zhang Y N, Tang J X, et al. 2017. Experimental study on shear behavior of jointed rock mass with anchorage mode[J]. Rock and Soil Mechanics, 38(8): 2279~2285.
    Xiang W, Liu X. 2010. Experimental study of mechanical properties of combined specimen with rock and shotcrete under freezing-thawing cycles[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 29(12): 2510~2521.
    Xiang W, Wang Y, Jia H L, et al. 2011. Model test study of rock-shotcrete layer structure under freezing-thawing cycles[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 30(9): 1819~1826.
    Xu W Z. 2006. Study on the stability of jointed slope and the effect of bolting and grouting reinforcement method[D]. Changsha: Central South University.
    Yoshinaka R, Sakaguchi S, Shimizu T, et al. 1987. Experimental study on the rock bolt reinforcement in discontinuous rocks[J]. Electronics & Communications in Japan, 133(113): 117~127.
    Zhang B, Li S C, Yang X Y, et al. 2014. Bolting effect and failure modes of jointed rock masses with cross-cracks[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 33(5): 996~1003.
    Zhang W L, Xiang W, Jia H L. 2014. Experimental study of mechanical properties of grouted rock under freeze-thaw cycles[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 33(3): 558~566.
    Zhang W, Liu Q S. 2014. Analysis of deformation characteristics of prestressed anchor bolt based on shear test[J]. Rock and Soil Mechanics, 35(8): 2231~2240.
    Zhang Y. 2017. Study on deterioration law of altered rock under cyclic temperature[J]. Journal of Engineering Geology, 25(2): 410~415.
    Zhao P, Tang H M. 2008. Research on the damage mechanism due to freezing and thawing force of control fissure in perilous rock[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Nature Science), 27(3): 420~423.
    安玉科, 佴磊. 2012. 冻融循环作用下节理岩体锚固性能退化机理和模式[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 42(2): 462~467.
    邓清海, 巩林贤, 马凤山, 等. 2017. 基于颗粒流的直切槽式巴西圆盘裂纹扩展分析[J]. 工程地质学报, 25(2): 402~409.
    贾海梁. 2016.多孔岩石及裂隙岩体冻融损伤机制的理论模型和试验研究[D].武汉: 中国地质大学. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10491-1016312041.htm
    黎永索, 张可能. 2012. 考虑岩体损伤和注浆加固效应的单元稳定性[J]. 中南大学学报:自然科学版, 43(2): 651~655.
    李云鹏, 王芝银. 2010. 花岗岩低温强度参数与冰胀力的关系研究[J]. 岩石力学与工程学报, 29(S2): 4113~4118.
    吕兆海, 来兴平, 来红祥, 等. 2014. 大采高工作面穿越断层破碎区预注浆耦合加固实践[J]. 西安科技大学学报, 34(6): 670~675.
    马海春, 崔可锐, 钱家忠. 2017. 3种本构关系条件下锚杆摩阻力力学对比分析[J]. 地下空间与工程学报, 13(S1): 91~95.
    芮雪莲. 2016.寒区冻融作用下岩石力学特性及致灾机制研究——以四川藏区主要公路为例[D].成都: 成都理工大学. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10616-1016227584.htm
    宋涛. 2007.静冰荷载对水工建筑物的影响研究[D].天津: 天津大学. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10056-2008186073.htm
    孙奇. 2012. GFRP锚杆冻融循环与长期荷载作用力学性能试验研究[D].长沙: 中南大学. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10533-1012477758.htm
    腾俊洋, 张宇宁, 唐建新, 等. 2017. 锚固方式对节理岩体剪切性能影响试验研究[J]. 岩土力学, 38(8): 2279~2285.
    项伟, 刘珣. 2010. 冻融循环条件下岩石-喷射混凝土组合试样的力学特性试验研究[J]. 岩石力学与工程学报, 29(12): 2510~2521.
    项伟, 王琰, 贾海梁. 2011. 冻融循环条件下岩体-喷层结构模型试验研究[J]. 岩石力学与工程学报, 30(9): 1819~1826.
    许万忠. 2006.节理裂隙边坡稳定性及锚注加固效应研究[D].长沙: 中南大学. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10533-2007198164.htm
    张波, 李术才, 杨学英, 等. 2014. 含交叉裂隙节理岩体锚固效应及破坏模式[J]. 岩石力学与工程学报, 33(5): 996~1003.
    张伟, 刘泉声. 2014. 基于剪切试验的预应力锚杆变形性能分析[J]. 岩土力学, 35(8): 2231~2240.
    张伟丽, 项伟, 贾海梁. 2014. 冻融循环对砂浆岩石锚杆锚固力影响的试验研究[J]. 岩石力学与工程学报, 33(3): 558~566.
    张勇. 2017. 温度循环作用后蚀变岩力学参数劣化规律的探究[J]. 工程地质学报, 25(2): 410~415.
    赵鹏, 唐红梅. 2008. 危岩主控结构面的冻胀力计算公式研究[J]. 重庆交通大学学报(自然科学版), 27(3): 420~423.
    An Y K, Nai L. 2012. Mechanism and style of anchorage degradation in jointed rock mass under cycle of freezingand thawing[J]. Journal of Jilin University(Earth Science), 42(2): 462~467.
    Chen Y, Li C C. 2015a. Influences of loading condition and rock strength to the performance of rock bolts[J]. Geotechnical Testing Journal, 38(2): 207~218.
    Chen Y, Li C C. 2015b. Performance of fully encapsulated rebar bolts and D-Bolts under combined pull-and -shear loading[J]. Tunnelling and Underground Space Technology Incorporating Trenchless Technology Research, 45: 99~106. DOI:10.1016/j.tust.2014.09.008
    Chen Y. 2014. Experimental study and stress analysis of rock bolt anchorage performance[J]. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 6(5): 428~437. DOI:10.1016/j.jrmge.2014.06.002
    Deng Q H, Gong L X, Ma F S, et al. 2017. Analysis of crack propagation of crack straight through brazilian disc using particle flow code[J]. Journal of Engineering Geology, 25(2): 402~409.
    Eligehausen R, Mallée R, Silva J F. 2006. Archarage in concrete construction[M]. Berlin: John Wiley & Sons.
    Jalalifar H, Aziz N, Hadi M. 2006. The effect of surface profile, rock strength and pretension load on bending behaviour of fully grouted bolts[J]. Geotechnical & Geological Engineering, 24(5): 1203~1227.
    Jalalifar H, Aziz N. 2010. Experimental and 3D numerical simulation of reinforced shear joints[J]. Rock Mechanics & Rock Engineering, 43(1): 95~103.
    Jia H L. 2016. Theoretical damage models of porous rocks and hard jointed rocks subjected to frost action and further experimental verifications[D]. Wuhan: China University of Geosciences.
    Li Y P, Wang Z Y. 2010. Study of relationship between strength parameters and ice expansion force of granite under low temperature[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 29(S2): 4113~4118.
    Li Y S, Zhang K N. 2012. Element stability of rock mass considering its damage and reinforcement effect by grouting[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 43(2): 651~655.
    Lü Z H, Lai X P, Lai H X, et al. 2014. Coupled strengthening by pre-grouting practice on large mining height working face through the fault fracture zone[J]. Journal of Xi'an University of Science and Technology, 34(6): 670~675.
    Ma H C, Cui K R, Qian J Z. 2017. Theoretical frictional resistance researches of anchoring rock bolts under forces with three constitutive relations[J]. Journal of Underground Space and Engineering, 13(S1): 91~95.
    Rui X L. 2016. The mechanical properties of rocks under the action of freeze-thaw in cold area and mechanism of disaster causing-A case study of rockfall along Tibetan region roads[D]. Chengdu: Chengdu University of Technology.
    Song T. 2007. Effects of static ice loads on hydraulic structure[D]. Tianjin: Tianjin University.
    Sun Q. 2012. Experimental study on mechanical properties of GFRP bolt after freezing-thawing cycles and long-term load effects[D]. Changsha: Central South University.
    Teng J Y, Zhang Y N, Tang J X, et al. 2017. Experimental study on shear behavior of jointed rock mass with anchorage mode[J]. Rock and Soil Mechanics, 38(8): 2279~2285.
    Xiang W, Liu X. 2010. Experimental study of mechanical properties of combined specimen with rock and shotcrete under freezing-thawing cycles[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 29(12): 2510~2521.
    Xiang W, Wang Y, Jia H L, et al. 2011. Model test study of rock-shotcrete layer structure under freezing-thawing cycles[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 30(9): 1819~1826.
    Xu W Z. 2006. Study on the stability of jointed slope and the effect of bolting and grouting reinforcement method[D]. Changsha: Central South University.
    Yoshinaka R, Sakaguchi S, Shimizu T, et al. 1987. Experimental study on the rock bolt reinforcement in discontinuous rocks[J]. Electronics & Communications in Japan, 133(113): 117~127.
    Zhang B, Li S C, Yang X Y, et al. 2014. Bolting effect and failure modes of jointed rock masses with cross-cracks[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 33(5): 996~1003.
    Zhang W L, Xiang W, Jia H L. 2014. Experimental study of mechanical properties of grouted rock under freeze-thaw cycles[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 33(3): 558~566.
    Zhang W, Liu Q S. 2014. Analysis of deformation characteristics of prestressed anchor bolt based on shear test[J]. Rock and Soil Mechanics, 35(8): 2231~2240.
    Zhang Y. 2017. Study on deterioration law of altered rock under cyclic temperature[J]. Journal of Engineering Geology, 25(2): 410~415.
    Zhao P, Tang H M. 2008. Research on the damage mechanism due to freezing and thawing force of control fissure in perilous rock[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Nature Science), 27(3): 420~423.
    安玉科, 佴磊. 2012. 冻融循环作用下节理岩体锚固性能退化机理和模式[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 42(2): 462~467.
    邓清海, 巩林贤, 马凤山, 等. 2017. 基于颗粒流的直切槽式巴西圆盘裂纹扩展分析[J]. 工程地质学报, 25(2): 402~409.
    贾海梁. 2016.多孔岩石及裂隙岩体冻融损伤机制的理论模型和试验研究[D].武汉: 中国地质大学. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10491-1016312041.htm
    黎永索, 张可能. 2012. 考虑岩体损伤和注浆加固效应的单元稳定性[J]. 中南大学学报:自然科学版, 43(2): 651~655.
    李云鹏, 王芝银. 2010. 花岗岩低温强度参数与冰胀力的关系研究[J]. 岩石力学与工程学报, 29(S2): 4113~4118.
    吕兆海, 来兴平, 来红祥, 等. 2014. 大采高工作面穿越断层破碎区预注浆耦合加固实践[J]. 西安科技大学学报, 34(6): 670~675.
    马海春, 崔可锐, 钱家忠. 2017. 3种本构关系条件下锚杆摩阻力力学对比分析[J]. 地下空间与工程学报, 13(S1): 91~95.
    芮雪莲. 2016.寒区冻融作用下岩石力学特性及致灾机制研究——以四川藏区主要公路为例[D].成都: 成都理工大学. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10616-1016227584.htm
    宋涛. 2007.静冰荷载对水工建筑物的影响研究[D].天津: 天津大学. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10056-2008186073.htm
    孙奇. 2012. GFRP锚杆冻融循环与长期荷载作用力学性能试验研究[D].长沙: 中南大学. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10533-1012477758.htm
    腾俊洋, 张宇宁, 唐建新, 等. 2017. 锚固方式对节理岩体剪切性能影响试验研究[J]. 岩土力学, 38(8): 2279~2285.
    项伟, 刘珣. 2010. 冻融循环条件下岩石-喷射混凝土组合试样的力学特性试验研究[J]. 岩石力学与工程学报, 29(12): 2510~2521.
    项伟, 王琰, 贾海梁. 2011. 冻融循环条件下岩体-喷层结构模型试验研究[J]. 岩石力学与工程学报, 30(9): 1819~1826.
    许万忠. 2006.节理裂隙边坡稳定性及锚注加固效应研究[D].长沙: 中南大学. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10533-2007198164.htm
    张波, 李术才, 杨学英, 等. 2014. 含交叉裂隙节理岩体锚固效应及破坏模式[J]. 岩石力学与工程学报, 33(5): 996~1003.
    张伟, 刘泉声. 2014. 基于剪切试验的预应力锚杆变形性能分析[J]. 岩土力学, 35(8): 2231~2240.
    张伟丽, 项伟, 贾海梁. 2014. 冻融循环对砂浆岩石锚杆锚固力影响的试验研究[J]. 岩石力学与工程学报, 33(3): 558~566.
    张勇. 2017. 温度循环作用后蚀变岩力学参数劣化规律的探究[J]. 工程地质学报, 25(2): 410~415.
    赵鹏, 唐红梅. 2008. 危岩主控结构面的冻胀力计算公式研究[J]. 重庆交通大学学报(自然科学版), 27(3): 420~423.