软弱破碎围岩隧道锚喷钢架联合支护的复合拱理论及应用研究

作     者：文竞舟 杨春雷 粟海涛 宁德飚 Wen Jingzhou;Yang Chunlei;Su Haitao;Ning Debiao

作者机构：云南省公路科学技术研究院云南昆明650051 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2015年第48卷第5期

页      面：115-122页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：交通运输部建设科技项目(2013318791440) 云南省交通运输厅科技计划项目(2013(C)13) 

主　　题：隧道工程 联合支护 组合拱 钢拱架 反力系数 

摘      要：初期支护以锚杆、喷层、钢筋网与钢拱架联合支护的方式在软弱围岩和不良地质的隧道建设中已经得到广泛运用,但目前对于这种联合支护的力学承载机制缺乏深入研究,特别是对于联合支护的承载能力及与围岩相互作用没有量化的解析式。根据围岩与支护相互作用特点,运用组合拱理论,针对隧道围岩中锚喷网和钢架联合支护的特点,建立由以系统锚杆为支护外拱和喷层与钢架的支护内层拱所共同构成的复合拱的力学模型;根据隧道围岩的弹塑性理论、衬砌的支护结构理论以及全长锚杆的锚固界面层模型,推求联合支护结构的承载力与围岩变形的相关解析式;并结合云南省麻昭高速公路打堡寨2#隧道,利用现场监测位移求解了内、外层拱各自承载能力,经由计算结果表明,以钢架和喷层组成的内层支护拱在软弱破碎围岩中起主要承载作用。