文档介绍：· 隧道/地下工程·
锁脚锚杆作用机理及其在厦门
翔安隧道中的应用研究
黄明琦
中铁二十二局集团有限公司厦门翔安海底隧道项目部福建厦门
摘要在系统研究锁脚锚杆作用机理的基础上,结合厦门海底隧道软弱破碎围岩地段锁脚锚杆的实际施工状
况,建立锁脚锚杆力学分析模型,考虑锁脚锚杆在不同打入角度、有无注浆、设置垫块与否等因素,对拱顶下沉量进
行数值模拟,并结合现场监测,对工作面开挖扰动区应力、位移场进行分析,系统地研究了锁脚锚杆受力和变形规
律。据此分析了各影响因素与拱顶沉降的关系,优化锁脚锚杆的设计和施工方法。
关键词锁脚锚杆力学模型数值模拟沉降控制
中图分类号. 文献标识码文章编号———

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果明显,大大地提高了施工效率,省去了其他辅助
概述
施工措施,节约了人力、物力,因此,在国内外的大
浅埋软弱地层修建大断面隧道时,为减少基底断面隧道施工中得到了广泛的运用。.但是,到目前
弱化而引起的上台阶初期支护下沉和下台阶开挖为止,对锁脚锚杆的施工效果和作用机理进行系统
初期支护的悬空引起下沉,设置锁脚锚杆是控制沉研究和总结方面的文章却很少。
降的有效措施。尤其在地层软弱、地层含水量大、本文在修建厦门海底隧道中运用的基础上,
拱脚积水的条件下,锁脚锚杆的增设对控制拱顶和建立了锁脚锚杆的力学分析模型,通过数值模拟
地面下沉效果非常明显。和现场监测数据相结合,对工作面开挖扰动区应
锁脚锚杆又叫锁脚导管、锁脚锚管,是近几年力、位移场等进行了分析,系统地研究锁脚锚杆受
发展起来的一项新技术,由于其简单易行、经济、效力和变形规律,并据此分析各影响因素与拱顶沉
降的关系,最后优化给出了锁脚锚杆的设计和施
收稿日期:——工方法。
铁道建筑技术
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序,该程序是特为隧道工程中变形和稳定性三维分
锁脚锚杆作用机理析而设计的一个岩土有限元软件。它能很好地模
锁脚锚杆的基本原理是通过钻孔,将锚杆压人拟土和岩石的非线形、时变性和非匀性,以及由土
钢隔栅里的地层中,借助注浆泵的压力使浆液通过的多相性导致的静水非静水的空隙压力,能方便地
锚杆渗入、扩散到岩层孔隙或裂隙中,以改善岩体建立土、结构、界面的模型,支持多种本构关系和破
物理力学性能,有效地限制岩层松弛变形从而达到坏准则;能很好地模拟各种岩土工程诸如地基沉
了提高开挖面岩层自稳能力和延长岩层自稳的降、地下工程开挖、大坝稳定、连续墙施工、路堤施
目的。工、地下工程开挖施工过程及其稳定性等。这个由
对于松散破碎围岩具有一定孔隙或裂隙受扰荷兰代夫特工业大学编写的程序在岩土工程应用
动和爆破的围岩,选用渗入性注浆。在注浆压力作中体现了强大的生命力。
用下,浆液克服流动的各种阻力,渗入围岩的各种程序在各中岩土和隧道设计中广泛采
孔隙和裂隙中,达到岩层加固的目的。用,近年来在中国开始应用。该程序能够模拟复杂
对于致密的土质地层,选用劈裂,压密注浆。的工程地质条件,尤其适合于变形和稳定分析并且
在较高的浆液压力作用下,裂隙被挤开,使浆液得能够计算两类工程问题。