夯筑土遗址木锚杆四锚系统锚固机制物理模型试验研究

选择夯筑土遗址木锚杆四锚系统为研究对象,构建尺寸为2 m×2 m×0.5 m室内试验模型,运用自主研发的拉拔试验测试系统,获得四锚锚固系统的荷载位移关系与破坏模式。基于三维有限差分数值模拟方法,分析夯筑土体的位移场与应力场、单根锚杆轴应力以及锚杆–浆体界面的应力分布特征。研究结果表明,荷载位移关系前期处于弹性阶段,后期进入塑性阶段。单根锚杆周围土体的破坏半径约为26cm,杆间裂纹相互贯通,群锚系统呈现典型的复合锥形破坏。数值模拟结果表明,所选取的四锚对角线L_1、边线L_2、中线L_3三条测线位移分布特征相同,均呈对称的抛物线分布。四锚锚固系统的受力区集中在试样中部土层。随着荷载增加,锚杆–浆体界面的剪应力向锚杆末端转移,上部界面脱黏破坏。受到夯筑工艺影响,夯筑土遗址群锚破坏模式可能会沿着土层分离。研究结果对夯筑土遗址木锚杆群锚锚固系统设计具有较高的参考价值。