摘要

依托重庆高速公路某隧道工程建立地层结构法数值计算模型,对深埋Ⅳ级软质岩互层隧道系统锚杆的效用开展仿真分析研究,重点考虑系统锚杆布设范围及锚杆长度影响因素,将隧道初期支护结构锚杆设置分为6种工况,对比分析了各工况隧道围岩变形及塑性区、锚杆轴力、初期支护轴力表现出的特征。研究表明:(1)系统锚杆轴力较小,对围岩变形、支护结构受力及围岩塑性区发展均有一定的控制效果,但支护功效不明显;(2)隧道边墙设置的锁脚锚杆发挥效用较大且控制围岩水平收敛变形效果明显,因此取消施作系统锚杆的前提务必保证锁脚锚杆施作质量;(3)对于深埋泥岩、砂岩互层的Ⅳ级软质围岩隧道工程,通过科研试验段论证和工程类比验算满足规范要求的技术安全条件,软质岩隧道中的系统锚杆可以取消;(4)系统锚杆在深埋Ⅳ级软质岩互层隧道中的效用不明显,取消施作系统锚杆可减少施工工序,且有利于围岩和初期支护及时封闭和隧道结构受力变形控制。