【摘要】：為解決目前深埋軟弱隧道圍巖支護中存在的錨桿預緊力施加難、承載力低、初期主動支護效果差的問題,提出了一種適用于隧道圍巖新型錨桿支護形式—承壓型端錨高預緊力錨桿支護方法。本文采用理論推導、數(shù)值模擬、模型實驗等方法研究分析了承壓型端錨高預緊力錨桿在圍巖支護中的錨固原理、結(jié)構(gòu)形式、施工工藝、剪切應力分布規(guī)律,得到如下主要結(jié)論:1)承壓型端錨高預緊力錨桿是一種將樹脂藥卷的快速凝結(jié)特性與水泥砂漿凝結(jié)后良好的承壓性能結(jié)合起來的,提供快速、高強度預緊力初期支護與持續(xù)穩(wěn)定錨固力的新型支護技術(shù)。2)承壓型端錨高預緊力錨桿注漿段桿體自由無黏結(jié),預緊力施加顯著提高;且錨桿僅需等待25s左右樹脂膠凝時間,即可施加初次預緊力,起到對圍巖的初期快速支護效果。3)承壓型端錨高預緊力錨桿較現(xiàn)行隧道常用注漿錨桿較承載力更高、支護性能更好,且兩種錨桿對圍巖錨固位置完全相反。4)承壓型端錨高預緊力錨桿最佳鉆孔孔徑為75mm,該孔徑下錨桿既能提供較高承載力,也能保證較好工程經(jīng)濟效益;錨桿最佳樹脂藥卷錨固長度為0.2m,最佳注漿錨固長度為0.4m;5)E_a/E_b、E_a/E_c越小,錨桿剪切應力分布長度越大,剪切應力峰值顯著降低;錨桿承載力提高,圍巖支護效果更好。
[Abstract]:In order to solve the problems existing in the surrounding rock support of deep buried soft tunnel, such as difficult to apply pre-tightening force of anchor rod, low bearing capacity and poor effect of initial active support, In this paper, a new type of bolting support for tunnel surrounding rock is put forward, that is, pressure-bearing end anchor with high pretightening force. In this paper, theoretical derivation, numerical simulation and model experiment are used to study and analyze the anchoring principle, structure form, construction technology and shear stress distribution of high pretension anchor bolt in surrounding rock support. The main conclusions are as follows: 1) the pressure-type end anchor with high pretightening force is a combination of the rapid setting characteristics of resin coils and the good pressure-bearing performance of cement mortar after setting. High strength pretension initial support and a new support technique for sustained stability of anchoring force. 2) the pressure-type end anchor with high pretension bolt has no free adhesion, and the pre-tightening force is significantly increased, and the anchor rod only has to wait about 25 seconds for the resin gelation time. The initial pretightening force can be applied to the initial quick supporting effect of surrounding rock. 3) the bearing capacity of the pressure-type end anchor with high pretension is higher than that of the grouting anchor, and the supporting performance is better than that of the existing grouting anchor. And two kinds of anchors have opposite anchoring position to surrounding rock. 4) the optimum hole diameter of pressure-bearing end anchor with high pretightening force is 75mm. Under this aperture, the anchor rod can not only provide higher bearing capacity, but also guarantee better engineering economic benefit. The Anchorage length of the best resin coils is 0.2 m and the best grouting length is 0.4m ~ 5) the smaller the E _ (a / E) / E / E _ c, the larger the distribution length of shear stress and the lower the peak value of shear stress, and the higher the bearing capacity of bolt is, the better the supporting effect of surrounding rock is.
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U455.71

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本文編號：2198300