隧道錨桿支護參數(shù)優(yōu)化分析.pdf

1、錨桿支護作為隧道初期支護結(jié)構(gòu)重要組成部分，不僅可以約束加固區(qū)巖體的變形，提高加固區(qū)巖體的強度，同時也給隧道洞室圍巖提供了托錨力，使圍巖處于三向受壓狀態(tài)，提高了圍巖的穩(wěn)定性。但是，目前對于錨桿支護理論研究仍然還不夠成熟。在工程實踐中，主要采用仍是以工程類比經(jīng)驗法為主，實際錨桿支護設(shè)計中普遍存在如下兩個問題:一是錨桿支護設(shè)計參數(shù)過大，造成不必要的資源和經(jīng)濟浪費;二是錨桿支護設(shè)計參數(shù)過小，達不到預(yù)期的支護效果，結(jié)構(gòu)不安全。因此有必要對隧道初期

2、支護的錨桿參數(shù)進行優(yōu)化分析。
　　本文通過收集整理資料，對錨桿支護力學(xué)機理、隧道設(shè)計方法和有限元軟件ANSYS進行了詳細地闡述。同時依托青海省民和（甘青界）至小峽（平安）段大峽隧道工程，運用有限元軟件ANSYS對Ⅲ、Ⅳ級圍巖段錨桿支護進行了數(shù)值模擬。主要的研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　?、佗蠹墖鷰r考慮到圍巖穩(wěn)定性較好，選取了無錨桿、拱圈及邊墻布置錨桿、僅在拱圈布置錨桿和僅在邊墻布置錨桿四種工況。四種工況下對比結(jié)果變化不大，說明錨桿

3、支護效果不明顯，建議取消錨桿支護，直接采用噴射混凝土做初期支護，在圍巖較差部位采用錨桿進行局部加固即可。
　?、冖艏墖鷰r段對錨桿長度和環(huán)向間距兩個參數(shù)進行了研究。錨桿長度取2.0m、2.5m、3.0m、3.5m和4.0m，錨桿環(huán)向間距取0.8m、1.0m和1.2m。對這些工況下圍巖位移、圍巖應(yīng)力、錨桿軸力以及初支應(yīng)力進行了比較分析。根據(jù)分析結(jié)果對大峽隧道錨桿支護原設(shè)計參數(shù)進行優(yōu)化，建議錨桿長度取2.5m，環(huán)向間距取1.0m。