黄土隧道中取消系统锚杆设计与施工关键技术

黄土隧道中取消系统锚杆设计与施工关键技术的研究汇报人：长安大学陈建勋

一、前言二、两个试验段的对比分析三、锚杆轴力测试分析四、锚杆受力机理分析五、结论钢架条件下黄土隧道系统锚杆支护效果研究一、前言一归、蹄前扇言目前勇，黄船土地悔区隧火道的浸支护澡结构活形式复多采椒用复控合式移衬砌,它是零由初倒期支牺护、堤防水诞层和裳二次久衬砌佳组合匪而成蹄。初期殊支护宪采用闻喷锚他支护湖，由李喷射屠混凝酸土、住系统梳锚杆粉、钢涛筋网叠、型哄钢拱携架或她者格秒栅拱硬架等支励护部蒸件进急行适店当组只合的外支护纺形式横。但在黄刚土隧妹道中打，系姓统锚额杆是缓否能烤在结趴构中圈起到址作用，依这级个多问尖题允一轰直较倍繁受啄争禾议毒。革鉴摩于皮此男，案在贵某叨黄摘土享隧杯道赚中丽设捎置带了脖有蒜系宫统核锚肚杆庄和第无罩系纪统顿锚益杆星两柜个浩长碍各歪为3斥0米的径试验泊段，免进行束现场躬施工赚监控搂量测薯，其拼目的寇是通规过对涛两个柏监测淡段的摇对比克，检奸验系坐统锚难杆在株黄土丧隧道烈中是楼否能拘起到箱应有徒的作晶用。一布、焰前嚼言一勇、成前辉言刘往家啊坪3号隧孕道开备挖跨列度12抛.1收6米款。脾在硬该厘隧驳道姜设杰置皮了家两闲个恩试胶验歪段旱，雹共方四敌个鄙监知测燃断杰面凑，应均解为Ⅳ级围俭岩。爪该段息为离惹石组但老黄披土，伪土质矮较均少匀，特结构岭紧密恶，中巷部夹熔含多赞层棕乳红色身古土沈壤层深和少两量钙臭质结锦核，狭呈块熊状整叼体结贸构，急柱状筹节理间发育乖。隧道圾采用扎复合拥式衬便砌，仙隧道果开挖两半径6.珍08结m，采乳用拱静部留业核心丑土环朱形开托挖法灰。该比隧道料设计梯支护阴参数踩见下升表。一勉、复前如言初期支护超前锚杆锚杆型钢钢筋网纵向连接筋喷射混凝土Φ22药卷式L=4m环向间距40cmΦ22药卷式L=3m间距100×100cmH-15×15格栅拱架纵向间距90cmφ615×15cmΦ25C25早强砼20cm二次衬砌45cm厚模注混凝土隧道浙支护谦参数暮表隧捡道晒施疑工缝步姑骤涉示燥意茎图一巷、始前灵言第1试验茅段为或有系农统锚袜杆段市，监邀测断芽面埋萍深约4漏4米单。昨第2试言验政段超为限无悼系你统跌锚秃杆存段昆，辨监弯测缘瑞断饲面傅埋先深筒约3孙6米。无系统锚杆试验段有系统锚杆试验段YK50+110.5YK50+104.2YK50+134YK50+142马兰组新黄土离石组老黄土YK50+025YK50+212YK50+090.5YK50+120.5YK50+150.530m30m65.5m61.5m监测棉断面贫纵向节布置一、锡前言★围底岩乎压戒力★初期鞋支护粥净空仁收敛堵与拱坛部下到沉★喷射稿混凝睁土应淹力★格涉栅陕拱峰架浊内塔、昏外金侧惊应舍力★纵袭向策连谣接岗筋豪应澡力★锚姐杆第轴狗力★初期区支护修与二柜次衬蜘砌间湾的接忧触压村力★二柴次性衬塔砌防混较凝怖土得内沫、食外源侧话应资力★二次圣衬砌鼠净空摔收敛一、布前言监藏测追项正目监狂测白断指面渡元汉件割布盯置初期杂支护蜓阶段拳元件希布置盛图一、合前言二次垮衬砌邪阶段态元件录布置迎图一合、末前惩言钢筋怖应力衣计焊首接

锚杆安装角度很小，接近于水平一、扔前言二次军衬砌喂混凝碎土中昏应变骂计的铲安装一英、蔑前凉言二唯、傅两势个隔试唐验压段钢的被对闪比适分笼析监测项目监测值（位移单位mm；应力单位MPa）平均值第1试验段（有系统锚杆段）第2试验段（无系统锚杆段）净空收敛14.6715.11拱部下沉18.3514.35喷射混凝土应力3.12.2格栅拱架内侧应力60.453.5格栅拱架外侧应力60.344.8纵向连接筋应力34.229.9接触压力0.01050.0065二次衬砌混凝土内侧应力0.680.59二次衬砌混凝土外侧应力0.520.54二蠢、眉两录个搅试景验鞭段虏监蜓测完数裙据呜对宣比喜分邪析试验描段各乓监测己数据准对比掠分析二、础两个修试验砌段监画测数录据对欧比分政析（耀一糕）奏初孟期至支把护飞阶本段睁监递测顿结肆果1．绕围帖岩捐压镇力第1试蔽验查段中YK危50辫+1陈04滚.2断晃面舌的吩围侍岩哭压袭力抢分宰布赖不迫均勺，膝且满压鲁力泛值宇较籍大蜂，沉其障他辆三宅个录断纠面鼻的菜压桨力迅值崭相乏对环来坟说缎比妥较坟接香近端，恰大已多热部婚位段压努力秧值补都在0.循1M协Pa以下铺。二烂次衬蝇砌施纹做后草，压糖力值成基本蜻稳定兵。2．喷佩射混税凝土沈应力第2试搞验替段邀的YK依50犯+1护42断悠面疏的忍喷团射肌混信凝物土翠有术受著拉稻力量的闭情要况勺，番各欺个甘断帜面睬的皇喷潮射怖混趋凝手土挣所漠受外的在压裁应配力犁都怖在8.育0M什Pa以法下坐，弊在誉同刃一圾量残级那，者应译力械值四增肠长阻速摆率叶也蛾大砖致锐相爷同暮。防喷护射诉混犬凝昂土参施奔作梅后2辽0天左猎右喷慰层应并力趋普于稳胁定，鸽应力娘呈缓讨慢增奴长态摧势。芦但二菊次衬穷砌施吧作后冶，应逼力值旱有所魔下降孩，之边后应忧力发得展进屯入稳倘定阶汪段。二、猜两个切试验佛段监梁测数据据对盛比分耀析3．肚格访栅装钢希架玻应双力除Y队K耍5馋0附+赤1允3夺4断面钳的拱镰顶和烈右拱6阔0仍°处生的捞格泉栅邀外猜侧录应叶力爱值仇大吓于10披0M或Pa（分谊别为1霸1尸1专.颂4澡M市P广a和10万4.庸3M饿Pa）鞭外撕，灶其断余苍各择断渴面把各堆点晃所锡受童的帆应翅力城均滚在10急0M亦Pa以骨下揭，鸡处鸽于拜同他一匹量论级雁。喊格摘栅宽钢便架婶施娱作香后20天左起右，穷格栅盖钢架料应力飞趋于衬稳定号，应装力呈苗缓慢尘增长薄态势搂。但井二次梯衬砌狂施做音后，臣应力效值有繁所下彼降，晕之后熟应力剪发展删进入任稳定乒阶段葡。4．净映空收然敛和哨拱顶驻下沉从各慰个断风面的冶收敛狐值和踢拱顶捆下沉木值来喊看，帮变形链在同屋一量币级，袄大小惕比较蜓接近担，稳玩定所压需时衔间也酬大致户相同犬。5．第1试航验故段贵锚染杆漂轴秘力从监碗测结渔果来钞看，窑拱部副和墙捡脚处睬锁脚租锚杆锅不同睛深度战处的陕轴力瞧均为拐压力药，而桶拱脚弦处的姥锁脚摆锚杆党受拉惹，锚际杆所顽受最绣大压墨应力疤为57锅.1晴1M衣Pa，二、幻玉两个绣试验好段监阶测数挥据对纲比分联析最蔬大妹拉伤应孕力静为3兆5巨.灯4狮7侍M坟P姜a，猾表路明踏锚资杆天受学力很不泼大火。（二暑）二床次衬谁砌阶斤段监竿测结陵果1．氏接摊触扬应汪力四期个扣监霉测俊断盖面尊的膨接宅触敢压适力变拱槽部远压罩力膛值冰比吸较伪接洒近什，剩处伐于娱同丘一歌量桥级困，历最塑大挠开察挖界线雄处关的也压纠力挤值钱相纱对犬来吊说外较樱大剖，鞭右剂侧彼压脾力舞值碗最荡大掩为0.莫26怖8M怖Pa，晚左狸侧列压皆力衣值朱最庭大常为0按.伙1纵0霜2伶M锁P稿a。仰享拱边场缘处聋的压谅力值剧相对寒较大哄，最惊大为0.勇40追6M棉Pa，仰权拱其誉他部掉位压纵力值液在0.方10撞0M记Pa以下拣。2．运衬尊砌宇混贡凝宇土冠应垦力从各累断面哈的监炊测数轿据来件看，纪衬砌绣混凝强土绝贤大部战分处块于受啦压状贴态，巩压应岸力值岂也较勇为接冠近，报处于联同一诵量级红，应斜力值鹊比较掩稳定遗。二境、会两叉个迅试威验厕段蚂监畜测翁数图据钻对乔比忙分俭析3．净严空收振敛从奴监仓测情结陵果海看扫，盐各场断科面夺最司大放收份敛兔值援仅煎在1m微m左右嗽，衬堡砌变针形很婚小，桥数据贤受误唤差影昏响较欧大。三好、斤锚颂杆弊轴丹力胁测良试揉分旗析里程围岩类别拱顶左拱腰45度处右拱腰45度处左拱脚处锁脚右拱脚处锁脚墙脚处锁脚最小应力最大应力最小应力最大应力最小应力最大应力最小应力最大应力最小应力最大应力最小应力最大应力YK49+670

Ⅵ

22.92

30.47

16.00

88.11

5.81

7.39

-47.50

-129.63

-0.46

-10.16

0.74

-40.18

YK49+676

2.01

28.92

1.35

10.34

0.78

35.54

-0.56

-114.77

-0.46

-36.84

0.77

-46.09

YK50+104.2

Ⅳ

1.84

37.76

7.63

57.11

11.76

53.16

0.24

-23.13

1.00

-35.47

-8.05

80.79

YK50+110.5

7.50

10.47

26.68

53.00

19.16

41.66

21.42

-30.34

4.87

-35.34

0.79

7.58

K52+296

Ⅴ

4.21

4.53

0.82

9.85

1.14

2.73

-0.52

-2.04

0.31

0.83

0.21

-1.03

三、妨锚杆向轴力杆测试黑分析锚杆副轴力掌统计誓表注：刑正值吗表示螺压应敌力；啄负值叙表示可拉应垦力。三、脉锚杆需轴力剥测试鼻分析通睛过建对牢刘材家稠坪2号隧定道的肃两个哈监测疏断面非、刘哄家坪3号隧佩道的锦两个胡监测裕断面砌以及帅刘家梦坪5号酒隧伯道绞的田一井个愿监蚊测遣断达面改的分锚眠杆夜轴逃力凡测症试兄结克果宰（馋见随上姐表腹）州分泰析端可傲以晓看怪出候，筑拱特部闸锚段杆讽轴约力饼均秩为坛压啦应宇力泊，避拱惧脚油处画锁丹脚迫锚炉杆毁轴完力布均汁为浸拉戏应芽力物，爬墙度脚叼处穴锁寸脚牵锚奖杆钢所毒受她轴满力责有铺拉地应省力王也瞎有离压虎应挑力劣。四、链锚杆软受力敞机理巡寿分析树分析五、旧主要炎结论五、舟主要丈结论经过拦长期跟监测阳，各欣项测贴试数仁据现台已基赢本稳巨定。蛙通过谷对监健测数来据的宅分析缺，得类出以瓣下结珠论：1．裹各剖项土数漂据响在服测苏试趋元冲件称埋碧设雀后笑的20天左叮右趋题于稳铺定，正说明耽隧道奇围岩类在初风期支亩护施狸做后耽的2味0天左震右就贞可以端进入灶稳定罩状态杀。2．由违第1试亩验仁段贝（爷有槐锚明杆乳段离）奏和守其相它袋有妻锚踩杆圈试索验犬断雷面继的友锚偶杆南轴裹力毯测售试枣可左知富，爪拱敌部码锚浊杆宏轴脚力尸均唤为攀压说应描力缘瑞，阳拱冲脚功处开锁谊脚裙锚孙杆划轴树力粥均胖为非拉之应轻力邮，舒墙训脚却处甚锁差脚汽锚宪杆虑所舒受属轴蜘力驾有倘拉翠应司力逐也虽有字压装应曾力扁。3．秘通机过树对畜两井个卡试性验忠段耀的纷数死据编进帐行勿对排比硬分俱析定可认知烦，厌不君论初从独变限形常还泊是康受从力残上谦讲嚼，询同慰类晓数秆据袋是罩处陆在役同郑一号量挤级驾的诊，景并跟且跳通搁过撒对屑多仍个恋隧厘道继锚拣杆港施增工投情拣况祥的绢了青解浇，牵可毕以驼认忘为革系责统左锚族杆发对暂于听黄乌土肆隧碍道贡的爱结腔构洁稳稿定鸟性辉无帽较败大踢影灾响闷。五、侍主要俯结论4．由词于采亭用分机部开延挖法忘施工聚，施是工空纳间狭搬小，会锚杆境施工伞往往称无法绸径向砖施作寸，达镇不到畜设计阴的要京求。5．通放过对Ⅳ级反围川岩庸隧喘道承施雄工忍各炮个家工贺序品所储需叼时拨间躺的匀统冶计幅，猫在甘四扒台株电慢钻昼同吗时明施拾工役的材工谁况源下内，弃锚震杆昂施级工掩所寸需抵时萌间熟至茂