長錨桿控制隧道圍巖變形研究.pdf

1、長錨桿對隧道圍巖的作用研究與數(shù)值模擬變形控制研究具有現(xiàn)實的工程應(yīng)用價值。錨桿設(shè)置等加固措施的主要目的是增強圍巖溥弱層面的抗剪性能,延緩或抑制層間錯動,提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。但在支護工程過程中,還普遍存在三個問題:一是支護結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)過大,過于保守,造成資源及經(jīng)濟上的浪費；二是支護結(jié)構(gòu)安全系數(shù)偏小,起不到良好的支護效果,且不安全；三是缺乏研究數(shù)據(jù),沒有規(guī)律對支護技術(shù)提供參考。因此,使得本論文的研究有了重要的意義。
　　 本文

2、分別對錨固設(shè)計方法和有限元法進行了詳細(xì)的闡述,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了長錨桿控制的對比工況以及詳細(xì)描述了長錨桿的施作工藝,并討論了圍繞隧道支護開展模擬的力學(xué)模型的選用,應(yīng)用大型通用有限元分析軟件ANSYS進行長錨桿控制圍巖變形的數(shù)值模擬仿真研究。
　　 本文采用基于巖石力學(xué)方法的圍巖-結(jié)構(gòu)模型進行內(nèi)力和變形分析,同時可得出圍巖開挖后的應(yīng)力狀態(tài)、洞周變形以及錨桿軸力等,從而可判斷錨桿支護參數(shù)的選擇是否合理,能否滿足圍巖開挖后洞室是穩(wěn)定的,

3、以確保隧道及地下工程施工安全進行。根據(jù)本文依托的實際工程的工程概況,建立和其相對應(yīng)的隧道縱斷面模型,分別進行錨桿長度對比工況模擬研究。錨桿長度分別為4m、6m、8m,對三種工況下數(shù)值模擬所取得的結(jié)果進行比較分析。
　　 通過ANSYS對三種工況的數(shù)值模擬,得到:27根4m錨桿控制拱頂最大變形量為28.02cm,27根6m錨桿控制拱頂最大變形量為24cm,18根8m錨桿控制拱頂最大變形量為18.33cm,可見,18根8m錨桿控制變