黃土隧道鎖腳錨管作用機理及承載特性研究.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。為了深入認識黃土隧道鎖腳錨管的支護作用機理與其承載特性，本文在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，分析其支護作用機理，并通過數(shù)值模擬的分析方法對其承載特性與工作狀態(tài)進行了研究。在結(jié)合黃土隧道鎖腳錨管作用機理的基礎(chǔ)上探討了黃土隧道鎖腳錨管的施工工藝及注意事項。主要結(jié)論如下：
　　⑴結(jié)合黃土自身地質(zhì)特點與系統(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、護作用機理。黃土隧道鎖腳錨管主要通過其支承作用將初期支護與圍巖聯(lián)結(jié)成整體以改善其支護效果，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)揮初期支護承載作用。
　?、仆ㄟ^對不同工況（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)，提高鎖腳錨管長度、下斜角度以及增大管體直徑對提高錨管承載力、減小土體變形與土體塑性應(yīng)變等方面具有明顯效果。
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3、溝隧道開挖支護方法，通過不同工況鎖腳錨管對隧道變形影響的模擬分析發(fā)現(xiàn)：提高鎖腳錨管長度對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改善支護效果具有一定的作用，但效果差別并不顯著。由于初期支護傳遞至鎖腳錨管的豎向荷載主要由上臺階鎖腳錨管所承受，結(jié)合施工方面因素的考慮，建議在黃土隧道上臺階鎖腳錨管采用工況θ=30°、l=5m、D=42.5mm；中臺