超大跨度隧道预应力锚杆与锚索组合支护设计方法

摘要

为解决超大跨度隧道中预应力锚杆与锚索组合支护的设计难题，基于围岩压力拱理论，对锚杆与锚索的组合效应、锚固参数进行分析，并在八达岭长城站大跨过渡段进行支护效果评价。研究结果表明：压力拱的合理拱轴线为椭圆，轴半径由地应力、断面形状决定，压力拱椭圆短轴方向、长轴方向与开挖断面的重合方式决定了压力拱轴力；预应力锚杆与浅部围岩相互作用形成具有承载能力的压力拱，锚固参数决定了压力拱的形状和抗压强度；预应力锚索充分发挥深部稳定围岩承载能力，锚固参数决定了自身极限承载力。通过拱顶沉降对组合支护的支护效果进行了分析，拱顶最大沉降值为36.9 mm,表明预应力锚杆与锚索组合支护体系可以有效控制围岩变形。

关键词

超大跨度隧道 / 预应力锚杆 / 锚索 / 组合支护 / 压力拱

基金资助

国家自然科学基金铁路基础研究联合基金资助项目(U2468219)