隧道水平薄層狀圍巖多向傾斜組合式錨固體系研究.pdf

1、在隧道工程施工中，不可避免會穿越水平薄層狀圍巖地段，傳統(tǒng)的豎直錨固體系設計與施工方法具有容易導致人員被砸傷的危險，施工質量不易保證等缺陷。本文提出的多向傾斜組合式錨固體系采用與水平薄層狀圍巖傾斜向錨桿和垂直巖層錨桿相結合的方式來支護圍巖，通過對傾斜向錨桿和垂直向錨桿在空間布置、施工時間上的優(yōu)化設計來完成圍巖的錨固施工，保證施工的安全。論文結合實際隧道施工采用理論分析、力學公式推導、數(shù)值模擬等手段主要開展了以下工作:
　　(1)分析

2、了水平薄層狀巖體的結構特征和失穩(wěn)機理，水平薄層狀巖體的破壞主要受到結構面和層理面控制，其常見的破壞方式是頂板因離層發(fā)生彎折塌落破壞，總結了四種隧道圍巖穩(wěn)定性判別依據(jù)及隧道圍巖失穩(wěn)的影響因素，通過力學模型具體闡明了隧道水平薄層狀圍巖的失穩(wěn)現(xiàn)象以及影響其失穩(wěn)的相關因子。
　　(2)通過理論分析確定了采用隧道錨桿支護圍巖可以有效的減少圍巖的徑向位移，對維護隧道圍巖的穩(wěn)定性具有重要的意義，并針對隧道水平薄層狀圍巖中采用的錨固支護，總結了相

3、應的錨桿錨固作用機理。
　　(3)提出了隧道水平薄層狀圍巖多向傾斜組合式錨固體系，理論計算驗證其具有和傳統(tǒng)的垂直層面錨固方式相同的錨固圍巖效果。
　　(4)以某水平薄層狀圍巖隧道工程為研究背景，應用FLAC3D軟件進行數(shù)值模擬，研究了多向傾斜組合式錨固體系中傾斜錨桿以不同傾向、傾角和間距錨固圍巖的效果，結合實際隧道施工對新錨固體系的參數(shù)進行了優(yōu)化，并對其具體布置形式和安設方法作了詳細的說明。
　　(5)結合水平薄層狀圍

4、巖隧道的施工情況，提出了多向傾斜組合錨固體系的鉆孔質量、錨桿質量、錨固質量及整體支護效果的評價方法。
　　本文對水平薄層狀圍巖隧道的穩(wěn)定性進行了系統(tǒng)而全面的研究，基于水平薄層狀圍巖隧道的地質特點、圍巖的力學特性以及傳統(tǒng)的豎直圍巖錨固系統(tǒng)的不足，結合隧道實際施工，提出多向傾斜組合式錨固體系。新體系不僅能滿足錨固的需求，同時也能降低施工風險，保證施工人員的生命安全，提高隧道施工質量，對此類圍巖情況的隧道開挖支護設計、施工具有很好的指導