بررسی اندرکنش بولت-دوغاب-سنگ در آزمایش کشش بولت تزریقی و تعیین منحنی بار-جابه‌جایی به روش تحلیلی

هدف این مقاله بررسی اندرکنش بولت-دوغاب-سنگ در آزمایش کشش بولت تزریقی و تعیین منحنی بار-جابه‌جایی (در محل اعمال بار در شروع نقطه گیرداری) به روش تحلیلی می‌باشد. اغلب اوقات خروجی آزمایش کشش بولت فقط منحنی بار-جابه‌جایی (در محل اعمال بار) است. در این مقاله امکان استفاده از این منحنی در ارزیابی اندرکنش بولت-دوغاب-سنگ و تعیین حداکثر مقاومت برشی در محل اتصال بولت-دوغاب مورد بررسی قرار گرفته است. در این بررسی رفتار مختلف سطح تماس بولت-دوغاب شامل اتصال کامل، جداشدگی بخشی، جداشدگی با مقدار مقاومت برشی باقیمانده و جداشدگی کامل در نظر گرفته شده است. در ادامه بارگذاری، بیرون آمدن کامل بولت یا تسلیم‌شدگی المان میله بولت لحاظ شده است. با در نظر گرفتن توزیع تنش برشی در سطح تماس بولت-دوغاب و در طول بولت، توزیع تنش محوری در طول بولت تعیین شده و جابه‌جایی سر بولت نیز بدست آمده است. در این روش بولت با طول نسبتاً بلند که در پایدارسازی فضاهای زیرزمینی مورد استفاده قرار می‌گیرد، در نظر گرفته شده است. در ادامه چگونگی برآورد حداکثر مقاومت برشی سطح تماس بولت-دوغاب بر اساس منحنی بار-جابه‌جایی حاصل از آزمایش کشش بولت ارائه شده است. به این منظور نتایج بدست آمده از روش تحلیلی (با تغییر پارامترهای ورودی فرضی) با نتایج حاصل از آزمایش کشش بولت به روش سعی و خطا مقایسه شده و بر مبنای آن پارامتر حداکثر مقاومت برشی سطح تماس بولت-دوغاب تعیین می‌شود.

rock bolt-grout-rock interaction in pullout test and determining load-displacement curve of the bolt head

the purpose of this paper is to investigate analytically the fully grouted rock bolt interaction with grout and rock in pullout test and to determine the load-displacement curve of the bolt head (beginning of the bonded section). usually, the pullout test output is only the load-displacement curve. this paper discusses how to use this curve to determine the bolt-grout-rock interaction. for modeling bolt-grout interface behavior, coupling (compete for bonding), partial decoupling, decoupling with the residual shear strength, and complete decoupling have been considered. with increasing the applied load, two possible cases including complete pullout and bolt shank yielding are considered. based on experimental results, a model for the shear stress along a fully grouted bolt is assumed. according to this model, the distribution of axial stress in the bolt and displacement of the bolt head is determined. it is also assumed that the bolt is sufficiently long, which is usually used in underground excavations. based on the presented analytical method, the bolt head load-displacement curve is determined by assuming input parameters. this curve is compared with a pullout test result.