考慮時空效應的泥巖隧道系統錨桿適用性數值分析

王勇杰， 李獻民

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新奧地利隧道施工法簡稱新奧法，于1960年由奧利地學者L.V.Rabcewicz 提出。其中，在隧道開挖后及時進行系統錨桿支護以控制隧道的變形是新奧法的具體措施之一，系統錨桿的主要作用是對隧道開挖周邊的圍巖松動區進行錨固，輔助隧道周邊圍巖承載[1]。目前，有關隧道錨桿的研究主要集中在錨桿的受力特性、單根錨桿理論計算和系統錨桿受力機理等方面，國內外工程界和學術界開展了相關的理論探索和技術革新[2]。陳建勛等[3]對不設系統錨桿的高含水量土質隧道進行了現場實測試驗，結果表明，取消系統錨桿的隧道初期支護的結構變形和受力均在允許范圍之內，對于高含水量土質隧道系統錨桿支護沒有明顯的支護效果，取消系統支護反而可以縮短工期。譚忠盛等[4]采用現場對比試驗方法對深埋黃土隧道系統錨桿的作用效果問題進行研究，結果表明，拱部系統錨桿作用效果不明顯，取消拱部系統錨桿可以減少工序，加快施工進度，節約工程投資。郭軍等[5]通過理論推導、闡釋了錨桿的作用，分析了淺埋大跨度黃土隧道中錨桿的受力性能，結果表明，淺埋黃土隧道中拱部系統錨桿的錨固效果較弱。章慧健等[6]通過數值模擬分析了隧道錨桿受力性能，結果表明，超大斷面隧道錨桿軸力分布不均衡且拱頂錨桿軸力很小。陳建勛[7]采用 FLAC3D 建立軟弱圍巖隧道模型，通過對比多種工況下的隧道支護效果，認為取消拱部范圍系統錨桿，不僅未影響隧道圍巖穩定，而且可以縮短工序循環時間。……