黃土隧道鎖腳錨管作用機(jī)理及承載特性研究.pdf

1、鎖腳錨管作為控制隧道變形的一種重要的支護(hù)手段，在黃土隧道的施工過程中得到了廣泛的應(yīng)用。為了深入認(rèn)識(shí)黃土隧道鎖腳錨管的支護(hù)作用機(jī)理與其承載特性，本文在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，分析其支護(hù)作用機(jī)理，并通過數(shù)值模擬的分析方法對(duì)其承載特性與工作狀態(tài)進(jìn)行了研究。在結(jié)合黃土隧道鎖腳錨管作用機(jī)理的基礎(chǔ)上探討了黃土隧道鎖腳錨管的施工工藝及注意事項(xiàng)。主要結(jié)論如下：
　?、沤Y(jié)合黃土自身地質(zhì)特點(diǎn)與系統(tǒng)錨桿的作用原理總結(jié)分析了黃土隧道鎖腳錨管的荷載分布以及支

2、護(hù)作用機(jī)理。黃土隧道鎖腳錨管主要通過其支承作用將初期支護(hù)與圍巖聯(lián)結(jié)成整體以改善其支護(hù)效果，通過其圍巖加固作用提高黃土的自穩(wěn)能力，兩方面作用相結(jié)合從而充分發(fā)揮初期支護(hù)承載作用。
　　⑵通過對(duì)不同工況（L=3~5 m、θ=10°~30°、D=42.5 mm或89.0 mm）鎖腳錨管豎向承載力數(shù)值模擬分析發(fā)現(xiàn)，提高鎖腳錨管長(zhǎng)度、下斜角度以及增大管體直徑對(duì)提高錨管承載力、減小土體變形與土體塑性應(yīng)變等方面具有明顯效果。
　?、墙Y(jié)合王家

3、溝隧道開挖支護(hù)方法，通過不同工況鎖腳錨管對(duì)隧道變形影響的模擬分析發(fā)現(xiàn)：提高鎖腳錨管長(zhǎng)度對(duì)改善控制圍巖變形效果明顯；增大鎖腳錨管下斜角度能夠有效控制圍巖豎向位移，較小的鎖腳錨管下斜角度有利于控制隧道水平收斂；提高鎖腳錨管直徑對(duì)改善支護(hù)效果具有一定的作用，但效果差別并不顯著。由于初期支護(hù)傳遞至鎖腳錨管的豎向荷載主要由上臺(tái)階鎖腳錨管所承受，結(jié)合施工方面因素的考慮，建議在黃土隧道上臺(tái)階鎖腳錨管采用工況θ=30°、l=5m、D=42.5mm；中臺(tái)