本文選題：黃土隧道 + 鎖腳錨管　； 參考：《蘭州交通大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：鎖腳錨管作為控制隧道變形的一種重要的支護(hù)手段,在黃土隧道的施工過程中得到了廣泛的應(yīng)用。為了深入認(rèn)識(shí)黃土隧道鎖腳錨管的支護(hù)作用機(jī)理與其承載特性,本文在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上,分析其支護(hù)作用機(jī)理,并通過數(shù)值模擬的分析方法對(duì)其承載特性與工作狀態(tài)進(jìn)行了研究。在結(jié)合黃土隧道鎖腳錨管作用機(jī)理的基礎(chǔ)上探討了黃土隧道鎖腳錨管的施工工藝及注意事項(xiàng)。主要結(jié)論如下:⑴結(jié)合黃土自身地質(zhì)特點(diǎn)與系統(tǒng)錨桿的作用原理總結(jié)分析了黃土隧道鎖腳錨管的荷載分布以及支護(hù)作用機(jī)理。黃土隧道鎖腳錨管主要通過其支承作用將初期支護(hù)與圍巖聯(lián)結(jié)成整體以改善其支護(hù)效果,通過其圍巖加固作用提高黃土的自穩(wěn)能力,兩方面作用相結(jié)合從而充分發(fā)揮初期支護(hù)承載作用。⑵通過對(duì)不同工況(L=3~5m、θ=10°~30°、D=42.5mm或89.0mm)鎖腳錨管豎向承載力數(shù)值模擬分析發(fā)現(xiàn),提高鎖腳錨管長(zhǎng)度、下斜角度以及增大管體直徑對(duì)提高錨管承載力、減小土體變形與土體塑性應(yīng)變等方面具有明顯效果。⑶結(jié)合王家溝隧道開挖支護(hù)方法,通過不同工況鎖腳錨管對(duì)隧道變形影響的模擬分析發(fā)現(xiàn):提高鎖腳錨管長(zhǎng)度對(duì)改善控制圍巖變形效果明顯;增大鎖腳錨管下斜角度能夠有效控制圍巖豎向位移,較小的鎖腳錨管下斜角度有利于控制隧道水平收斂;提高鎖腳錨管直徑對(duì)改善支護(hù)效果具有一定的作用,但效果差別并不顯著。由于初期支護(hù)傳遞至鎖腳錨管的豎向荷載主要由上臺(tái)階鎖腳錨管所承受,結(jié)合施工方面因素的考慮,建議在黃土隧道上臺(tái)階鎖腳錨管采用工況θ=30°、l=5m、D=42.5mm;中臺(tái)階與下臺(tái)階采用θ=10°、l=5m、D=42.5mm;以上工況中鎖腳錨管每組均施作四根。⑷黃土隧道鎖腳錨管施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行,基于黃土隧道特殊地質(zhì)情況,鎖腳錨管需采用干法施工,并控制好注漿與焊接質(zhì)量,以確保其承載能力能夠充分發(fā)揮。
[Abstract]:As an important supporting method to control tunnel deformation, anchor pipe with locking foot has been widely used in the construction of loess tunnel.In order to deeply understand the supporting mechanism and bearing characteristics of anchor pipe with locking foot in loess tunnel, this paper analyzes its supporting mechanism on the basis of existing research results.The load-bearing characteristics and working state are studied by numerical simulation.Based on the action mechanism of anchor pipe with locking foot in loess tunnel, the construction technology and matters needing attention of anchor pipe with locking foot in loess tunnel are discussed.The main conclusions are as follows: (1) combined with the geological characteristics of loess and the action principle of system anchor, the load distribution and supporting mechanism of anchor pipe with locking foot in loess tunnel are summarized and analyzed.In order to improve the supporting effect, the anchor pipe with locking foot in loess tunnel can improve the supporting effect by connecting the initial support with surrounding rock, and improve the self-stability ability of loess by strengthening the surrounding rock.Through numerical simulation analysis on the vertical bearing capacity of anchor pipe with locking foot under different working conditions (L3 ~ 3m, 胃 ~ 10 擄~ 30 擄D ~ (2 +) 42.5mm or 89.0mm), it is found that the length of anchor pipe with locking foot can be increased.The inclined angle and the increase of the diameter of the pipe body have obvious effect on improving the bearing capacity of the anchor pipe, reducing the deformation of the soil and plastic strain of the soil, and combining with the excavation and supporting method of the Wangjiagou tunnel.Through the simulation analysis of the influence of locking anchor pipe on tunnel deformation under different working conditions, it is found that increasing the length of lock foot anchor pipe has obvious effect on improving the deformation of surrounding rock, increasing the downslope angle of lock foot anchor pipe can effectively control the vertical displacement of surrounding rock.The lower angle of anchor pipe with locking foot is helpful to control the horizontal convergence of tunnel, and the increase of diameter of anchor pipe with locking foot can improve the supporting effect, but the difference is not significant.Since the vertical load transferred from the initial support to the anchor pipe with locking feet is mainly borne by the anchor pipe with locking foot on the upper steps, considering the construction factors,It is suggested that the working conditions 胃 ~ (30 擄/ L) ~ (5) m ~ (-1) DX _ (42.5mm) should be adopted in the upper steps of loess tunnel and 42.5mm in the middle and lower steps, and that each group of locking foot anchors in the above working conditions should be carried out strictly in accordance with the design scheme during the construction of four locking foot anchors in loess tunnels.Based on the special geological conditions of loess tunnel, the anchor pipe with locking foot should be constructed by dry method, and the quality of grouting and welding should be controlled well, so as to ensure the full exertion of its bearing capacity.
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U455.7

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本文編號(hào)：1770473