基于松动圈理论的软岩大变形隧道锚杆支护优化研究

作者：王睿; 张煜; 黄晓东; 邓祥辉^*; 袁岽洋; 丁潇

来源：土木与环境工程学报中英文, 2023, 45(04): 74-82.

• 隧道
• 锚杆支护
• 围岩松动圈
• 统一强度准则
• 中间主应力

在高地应力软岩区修建隧道时，由于软岩自身强度低、膨胀性强，又受高地应力挤压，若施工措施不当易发生软岩大变形，给工程建设带来巨大困难。根据围岩松动圈理论，采用统一强度准则，考虑中间主应力的影响，分析围岩应力状态，得到适用于软岩大变形隧道围岩松动圈半径计算公式。对安岚高速谢家坡隧道围岩进行弹塑性分析发现，软岩大变形隧道围岩松动圈沿横断面分布并不均匀，呈边墙大拱顶小的趋势，且随大变形级别的升高和支护反力的减小而增大。结合现场测试得到Ⅱ级大变形松动圈厚度拱顶处为6.5～7.0 m，边墙处为7.0～7.5 m；Ⅲ级大变形松动圈厚度拱顶处为7.5～8.0 m，边墙处为8.0～8.5 m，并以松动圈厚度为依据优化系统锚杆长度。对优化段监测可见，围岩变形显著减小，稳定性有效提高。

• 单位
  陕西路桥集团有限公司; 建筑工程学院; 浙江省交通运输科学研究院; 西安工业大学