隧道錨桿支護(hù)參數(shù)優(yōu)化分析.pdf

1、錨桿支護(hù)作為隧道初期支護(hù)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(qiáng)度，同時(shí)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(duì)于錨桿支護(hù)理論研究仍然還不夠成熟。在工程實(shí)踐中，主要采用仍是以工程類比經(jīng)驗(yàn)法為主，實(shí)際錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)中普遍存在如下兩個(gè)問題:一是錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)過大，造成不必要的資源和經(jīng)濟(jì)浪費(fèi);二是錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)過小，達(dá)不到預(yù)期的支護(hù)效果，結(jié)構(gòu)不安全。因此有必要對(duì)隧道初期

2、支護(hù)的錨桿參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。
　　本文通過收集整理資料，對(duì)錨桿支護(hù)力學(xué)機(jī)理、隧道設(shè)計(jì)方法和有限元軟件ANSYS進(jìn)行了詳細(xì)地闡述。同時(shí)依托青海省民和（甘青界）至小峽（平安）段大峽隧道工程，運(yùn)用有限元軟件ANSYS對(duì)Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖段錨桿支護(hù)進(jìn)行了數(shù)值模擬。主要的研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　　①Ⅲ級(jí)圍巖考慮到圍巖穩(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(duì)比結(jié)果變化不大，說明錨桿

3、支護(hù)效果不明顯，建議取消錨桿支護(hù)，直接采用噴射混凝土做初期支護(hù)，在圍巖較差部位采用錨桿進(jìn)行局部加固即可。
　?、冖艏?jí)圍巖段對(duì)錨桿長(zhǎng)度和環(huán)向間距兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行了研究。錨桿長(zhǎng)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(duì)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(jìn)行了比較分析。根據(jù)分析結(jié)果對(duì)大峽隧道錨桿支護(hù)原設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，建議錨桿長(zhǎng)度取2.5m，環(huán)向間距取1.0m。