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纤维锚杆预加固在大断面隧道中的应用研究

公路隧道 2016年第4期 4-7页

作者：周捷席锦州漆泰岳四川路桥勘察设计公司成都610041 西南交通大学土木工程学院成都610031

岩土控制变形分析法(ADECO-RS)强调工作面前方超前核心围岩的稳定性,认为核心围岩的失稳是隧道塌方、失稳的诱导原因。该工法适用于低粘聚力的软弱地层、大断面开挖隧道,且采用纤维锚杆对超前核心围岩进行预加固是其主要的施工特点。本... 详细信息

岩土控制变形分析法(ADECO-RS)强调工作面前方超前核心围岩的稳定性,认为核心围岩的失稳是隧道塌方、失稳的诱导原因。该工法适用于低粘聚力的软弱地层、大断面开挖隧道,且采用纤维锚杆对超前核心围岩进行预加固是其主要的施工特点。本文以浏阳河隧道为背景,研究了不同加固参数对掌子面稳定性的影响,其结果成功用于浏阳河隧道河底段的施工。

关键词：隧道超前核心土掌子面纤维锚杆预加固

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纯黏土地层锚杆加固隧道掌子面稳定性分析

铁道科学与工程学报 2022年第2期19卷 453-460页

作者：熊小华刘安黄琦江西交通咨询有限公司江西南昌330038 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

锚杆加固技术是一种提高隧道掌子面稳定性的有效方法,但现有工程的锚杆加固设计大多基于经验,其加固机理及加固效果的定量计算均有待进一步研究。为了准确评估纯黏土地层中纤维锚杆加固下的隧道掌子面稳定性,在极限分析上限法的理论框架... 详细信息

锚杆加固技术是一种提高隧道掌子面稳定性的有效方法,但现有工程的锚杆加固设计大多基于经验,其加固机理及加固效果的定量计算均有待进一步研究。为了准确评估纯黏土地层中纤维锚杆加固下的隧道掌子面稳定性,在极限分析上限法的理论框架下,将二维均质法推广至三维。结合“锚杆—土”相互作用机理提出改进的三维均质法,再结合连续速度场概念,建立先进三维破坏模型。由于三维连续速度场中的速度计算较为复杂,将该模型三维离散化,通过三维能耗分析建立离散形式的能量方程,复杂的曲面积分被巧妙转化成相对简单的离散体求和,再采用强度折减法和二分法求解能耗方程得到掌子面稳定性安全系数。构建一系列数值模型进行对比,两者计算所得安全系数趋势一致、数值接近,验证该模型的正确性,同时体现该模型计算效率的优越性。基于验证后的模型对锚杆长度和锚杆密度2个关键参数进行敏感性分析,研究结果表明,“新意法”施工时,在纯黏土地层中仅采用锚杆加固掌子面的效果不够理想,应结合其他加固技术(管棚加固、地表注浆等)以保证掌子面稳定和有效降低地表沉降。总体而言,所提出的三维模型能够较好地评估纯黏土地层锚杆加固隧道掌子面的稳定性,可为实际工程的设计和施工提供理论参考。

关键词：纤维锚杆纯黏土隧道掌子面均质法极限分析

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漫谈矿山法隧道技术第三讲——锚杆

隧道建设 2016年第1期36卷 1-11页

作者：关宝树西南交通大学四川成都610031

分析我国隧道锚杆支护技术中存在的主要问题,包括:1)没有实现商品化;2)多采用注浆式锚杆,没有针对不同的围岩条件采用不同的锚杆;3)不设垫板的锚杆比比皆是;4)锚杆功能单一;5)锚杆施工管理不到位。针对这些问题:1)重申了锚杆的功能;2)... 详细信息

分析我国隧道锚杆支护技术中存在的主要问题,包括:1)没有实现商品化;2)多采用注浆式锚杆,没有针对不同的围岩条件采用不同的锚杆;3)不设垫板的锚杆比比皆是;4)锚杆功能单一;5)锚杆施工管理不到位。针对这些问题:1)重申了锚杆的功能;2)认为要实现锚杆的商品化,首先要求锚杆规格标准化,生产工厂化,介绍了英国的《锚杆技术标准》,指出我国也应着手编写《锚杆行业标准》,以利于锚杆商品化的实现,或者以一条新铁路线或以企业为试点设置锚杆制备厂;3)着重介绍了提高锚杆支护功能的措施——提高附着刚性和剪切刚性、提高锚固材料的充填饱满度、强化锚杆施工管理;4)介绍了几种新型锚杆的构造、规格、功能、优点、适用条件等,包括摩擦式锚杆(ZAM膨胀型锚杆、高承载力摩擦式锚杆、具有排水效果和注浆功能的锚杆)和纤维锚杆;5)介绍了发光型简易锚杆轴力计,并将其与通常的轴力量测进行对比,结果大致吻合。最后指出,锚杆的首要问题是加快工厂化(商业化)进程,编制了行业标准;提高锚杆支护效果要在锚固材料和围岩2方面下功夫;针对性地加强对摩擦式锚杆的研究及锚杆充填率评价方法的研究也应提到日程上来。

关键词：隧道矿山法锚杆商品化附着强度剪切强度充填饱满度注浆式锚杆摩擦式锚杆纤维锚杆发光型简易锚杆轴力计

昔格达地层软弱围岩隧道变形机理及支护技术研究

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昔格达地层软弱围岩隧道变形机理及支护技术研究

作者：孟祥磊西南交通大学

学位级别：硕士

随着中国高铁走出去战略的提出,泛亚铁路的修建已提上日程,西南地区铁路的建设又将迎来新的高潮,在此契机之下,成昆二线的修建也如火如荼的展开,在带来便利的同时也将面临巨大挑战,此次将穿越四川攀西特有昔格达地层,在该地层的隧道的... 详细信息

随着中国高铁走出去战略的提出,泛亚铁路的修建已提上日程,西南地区铁路的建设又将迎来新的高潮,在此契机之下,成昆二线的修建也如火如荼的展开,在带来便利的同时也将面临巨大挑战,此次将穿越四川攀西特有昔格达地层,在该地层的隧道的修建技术资料近乎空白,因此,解决昔格达地段的变形控制及安全施工问题,是实现隧道快速掘进、安全贯通的难点和关键。以新建成昆二线米攀段隧道的修建为契机,开展对昔格达地层的系统研究,扩展其研究成果,为类似工程提供必要的借鉴。本文依托成昆二线工程米攀段朱家隧道,结合现场地质状况、设计方案、施工工法、围岩变形状况等,采用理论分析、现场调研、室内试验、数值计算等手段研究昔格达地层隧道的变形机理、支护参数及掌子面稳定技术,主要内容如下：1.通过室内试验和在参考相关文献资料的基础上,确定了研究区域内该地层基本物理力学参数,保证数值模拟取值的合理性。2.在昔格达地层变形特征和变形机理研究方面,主要从围岩应力释放率、尺寸效应、隧道埋深三个方面研究昔格达地层隧道变形规律,模拟了围岩从弹性到塑性的变形过程,为隧道最佳支护时机的选择提供依据。不同断面尺寸或埋深情况下地层的变形规律较为接近,变形规律可以推广使用。3.在昔格达地层隧道支护参数的研究方面,重点研究钢架支护的效果,主要从钢架间距对围岩变形和内力改善的影响两个方面入手。分析了钢架的支护效果,并提出了钢架间距合理选择的标准。4.在控制掌子面稳定性方面,主要研究在纤维筋正面锚杆作用下开挖面的稳定性,研究其对掌子面的滑移、拱顶沉降、围岩受力状态的改善等方面的影响,力求找出有效控制掌子面稳定的最佳布锚方案,形成掌子面支护技术的设计参数。

关键词：朱家隧道昔格达地层尺寸效应钢架间距纤维锚杆