深埋黄土隧道系统锚杆对弹性抗力的影响分析

• 作者: 刘勇 徐强 马凯蒙
• 来源期刊: 铁道工程学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 弹性抗力系数 深埋黄土隧道 系统锚杆 现场试验 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 隧道工程
• 页码范围: 77-82,89
• 页数: 7页
• 分类号: U451
• 语种: 中文

摘要

研究目的:围岩弹性抗力系数对衬砌结构的受力状态影响很大,本文从系统锚杆与围岩抗力特性的角度出发,对深埋黄土隧道系统锚杆的作用进行分析.通过对锚杆施作处围岩变形的分析,由静力等效推导出系统锚杆与弹性抗力系数的关系式,并基于现场试验与理论计算进行对比分析,对关系式进行修正,分析锚杆长度、锚杆间距、隧道开挖影响范围以及围岩的弹性模量对系统锚杆作用的影响,最后通过数值模拟进一步分析系统锚杆的作用效果.研究结论:(1)大断面深埋黄土隧道系统锚杆受压状态下,可显著提高围岩的弹性抗力系数,进而优化结构的受力,控制结构的变形,提高支护结构的安全性;(2)锚杆的长度越大,锚杆环向间距、隧道开挖影响范围和围岩弹性模量越小,受压状态锚杆对围岩弹性抗力系数的改善效果越明显;(3)围岩条件越差时,锚杆的作用效果越明显,相反当围岩条件越好,锚杆对结构的改善作用越小,可以适当地减少系统锚杆的施作;(4)本文研究方法及结论可为以后类似系统锚杆作用分析提供借鉴和参考.