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由于隧道工程具有多变性和复杂性,在施工过程中必须要对隧道进行支护衬砌。但是由于设计理论、施工方法的不同或者地质条件的差异,都会使围岩与支护结构体系间的相互作用问题变得复杂而且多变,常常会遇到支护结构由于刚度不足在施工中出现变形过大最终导致破坏的现象。鉴于此,本文结合朝阳沟隧道项目,采用FLAC方法构建隧道模型,对朝阳沟隧道支护的各项参数,包括锚杆位置、锚杆间距、锚杆长度等进行分析,研究各项参数对朝阳沟隧道支护效果的影响,从而优化锚杆支护参数。
关键词:隧道工程;FLAC方法;锚杆支护;模拟;
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近年来,随着我国国民经济水平的持续提高,高等级公路建设也蓬勃兴起。由于高等级公路对线路和坡度的特殊要求,隧道已成为山区高等级公路的最优方案。隧道作为高等级公路中不可缺少的重要组成部分也得到飞速发展,公路隧道的建设规模也越来越大,“多、长、大、深”,即,数量多、长度大、大断面、大埋深,这也是我国隧道工程发展的总趋势。
根据现代隧道支护理论,隧道是集荷载、结构、材料三者为整体的结构物,其中,周围岩土体介质既作为支护结构所承担荷载的主要来源,自身具有一定的承载能力,也肩负着承载的作用;由于岩土体是天然形成的,岩土性质千差万别,具有独特性,并且岩土体自身在组成结构及力学方面的性质非常复杂,许多参数难以准确测定,给隧道工程的建设带来了很大困难,同时使相关的研究结果与现场实际出现极大偏差甚至错误。
现代支护理论的核心思想是:隧道围岩能够保持稳定是因为围岩自身有自承能力,不稳定围岩丧失稳定有一个时间过程,如果在围岩不稳定的这个过程中给予及时的限制,就可以使围岩进入稳定状态。在施工的过程中,由于设计理论、施工方法的不同或者地质条件的差异,都会使围岩与支护结构体系间的相互作用问题变得复杂而且多变,常常会遇到支护结构由于刚度不足在施工中出现变形过大最终导致破坏的现象,甚至某些隧道工程在施工的初期就发生因支护结构承载力不足而导致围岩塌方的重大安全事故。
鉴于此,本文对隧道锚固参数优化进行研究,结合朝阳沟隧道,通过FLAC方法构建模型,分析锚杆不同位置、不同直径、不同间距对朝阳沟隧道的影响,从而提出优化方案。