DOI:10.13379/j.issn.1003-8825.202208053开放科学（资源服务）标识码（OSID）锚杆抗拔强度模型准确性分析敖文龙1，林沛元2,3，吴迪熠2（1.深圳市地质局，广东深圳518023；2.中山大学土木工程学院，广州510275；3.南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海），广东珠海519080）摘要：锚杆与周围土体的极限黏结强度估算是锚杆设计的必要参数。现有规范基于锚杆与岩土体类型建议了极限黏结强度特征值取值范围，但该方法所隐含的模型不确定性未知，给锚杆设计带来潜在风险。鉴于此，利用文献收集大量实测锚杆抗拔数据，建立数据库；采用机器学习方法对数据集进行分类，以评估规范公式在不同影响因素下的模型准确性。研究发现：现行规范方法平均低估极限黏结强度约15%～50%，且预测精度离散性高，超过60%。基于数据分析引入模型校正因子，对规范公式进行校正。校正模型平均精度无偏，精度离散性中等。关键词：锚杆；极限抗拔模型；机器学习；统计分析；模型因子中图分类号：TU46+3文献标志码：A文章编号：1003−8825(2023)01−0055−080引言锚杆是由杆芯和锚固体组成的复合结构物，杆芯一般为钢杆件，锚固体可采用水泥砂浆、化学锚固剂或树脂。锚杆沿自身轴向可分为自由段和锚固段，锚固段通过与周围岩土体的黏结作用传递荷载，在不对岩土体造成较大扰动的情况下，起到对岩土体主动或被动加固的效果，提升岩土体稳定性。锚杆加固是岩土工程中常见的加固技术，施工便捷、高效、安全与经济，受到广泛关注与应用。锚杆抗拔强度是岩土体锚固技术最重要的设计参数之一。岩体条件下的锚杆极限抗拔力估算精度评价已有相关研究[1-2]。土体作为高度各向异性的天然材料，加之锚固系统本身的多样性且受多因素影响，其应力分布和失效机理与岩体锚固系统差异较大。前人在大量试验的基础上，总结出了6种土体锚杆失效机理[3]，包括杆体断裂破坏、杆体脱离灌浆体、灌浆体与土体界面的滑移破坏、周边土体锥形破坏、灌浆体内部断裂破坏以及锚固体随周边土体发生整体性破坏。土层锚杆主要的失效模式是第3种（灌浆体与土体界面的滑移破坏）。其发生是由于注浆体和周围土体刚度不同，注浆体的强度相对较大，形成一个容易发生相对滑移的薄弱面。当拉拔力超过界面层的黏结强度时，刚度较小一侧的土体将会产生抗拔破坏。因此，研究锚杆与土体接触面的黏结强度是设计的必由之路。如何合理确定锚杆砂浆与岩土体的黏结强度，是实际工程设计的核心问题，亦是难题。现有规程[4]假设锚固...
