黃土隧道錨桿作用與機制陳建勛-資料下載頁
2025-08-14 11:01本頁面
【正文】 ss and Action Mechanism of Rock Bolt in Loess Tunnel 錨桿力學狀態(tài)分析 黃土隧道開挖后，周圍土體要產(chǎn)生變形，主要包括： （ 1）應力釋放和土體擾動引起的彈性、塑性和松動變形； （ 2）初期支護背部因回填不密實而誘發(fā)的土體沉降； （ 3）采用型鋼鋼架支護后，其背部因噴射混凝土無法噴到位而誘發(fā)的土體沉降； （ 4）施工擾動土體后期產(chǎn)生的壓密沉降； （ 5）地下水位線以下的隧道，因開挖而引起的水位下降，使部分飽和土體變?yōu)榉秋柡偷那饭探Y土，從而引發(fā)次固結沉降。 黃土隧道錨桿作用效果與機制 Stress and Action Mechanism of Rock Bolt in Loess Tunnel 錨桿力學狀態(tài)分析 隧道開挖后，由鋼架、系統(tǒng)錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土形成的組合結構共同限制土體的變形。 （ 1）鋼架、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土是在圍巖（土體） 外部約束土體變形。 （ 2）而系統(tǒng)錨桿則是錨固到初期支護上，伸入到土體中， 從土體內(nèi)部約束變形 。 黃土隧道錨桿作用效果與機制 Stress and Action Mechanism of Rock Bolt in Loess Tunnel 在初期支護施作后，相對于土體的后續(xù)變形，錨桿是固定不動的，所以在淺埋黃土隧道或塑性區(qū)大的深埋黃土隧道，拱部系統(tǒng)錨桿受到了土體向下的摩阻力，相當于樁承受負摩阻力，因而拱部系統(tǒng)錨桿受壓。 彈性區(qū)塑性區(qū)松動區(qū) 錨桿力學狀態(tài)分析 黃土隧道錨桿作用效果與機制 4 經(jīng)濟效益分析 黃土隧道錨桿作用效果與機制 Stress and Action Mechanism of Rock Bolt in Loess Tunnel 通過對 IV級圍巖黃土隧道施工各工序所需時間的統(tǒng)計，在4臺電鉆同時施工的情況下，施作一個循環(huán)的系統(tǒng)錨桿至少需要2h，完成一個循環(huán)的初期支護所需總時間約 16h。若取消系統(tǒng)錨桿，即可縮短 12%的建設工期。在 V， VI級圍巖情況下節(jié)省時間則更加顯著。 4 經(jīng)濟效益分析 黃土隧道錨桿作用效果與機制 Stress and Action Mechanism of Rock Bolt in Loess Tunnel 4 經(jīng)濟效益分析 可見，取消系統(tǒng)錨桿可明顯降低工程造價，有特別顯著的經(jīng)濟效益。 圍巖級別 錨桿長度 /m 錨桿根數(shù) 錨桿單價 錨桿總價 節(jié)約造價（占隧道每延米造價） Ⅳ 3 23 46元 /m 3174元 /延米 % Ⅴ 42 6762元 /延米 % Ⅵ 4 42 7728元 /延米 % 單洞兩車道隧道取消系統(tǒng)錨桿的經(jīng)濟效益統(tǒng)計 黃土隧道錨桿作用效果與機制 5 工程應用 黃土隧道錨桿作用效果與機制 Stress and Action Mechanism of Rock Bolt in Loess Tunnel 該隧道為上下行分離式，上行線長 1660m，下行線長 1690m。 天恒山隧道是 哈爾濱繞城高速公路工程 的重要組成部分，是黑龍江省第一座公路長隧道 ，是我國第一座高寒地區(qū)粘土隧道。 5 工程應用 黃土隧道錨桿作用效果與機制 Stress and Action Mechanism of Rock Bolt in Loess Tunnel 5 工程應用 最大埋深僅 25m 最大開挖寬度 ，高 ， 開挖面積 163m2 可塑性強 含水量高達 ％～ ％ 三大工程難點 淺 埋 大跨 大斷面 高含水量可塑性粘土 黃土隧道錨桿作用效果與機制 Stress and Action Mechanism of Rock Bolt in Loess Tunnel ? 成孔困難 ? 注漿效果差 ? 抗拉拔力低 高含水量粘性土層中錨桿施工困難 高含水量粘性土層錨桿成孔試驗 有人形象比喻在高含水量粘土隧道中打設錨桿猶如“在豆腐里面插筷子”，支護作用不大。 5 工程應用 2%行車道中心線隧道中心線上臺階中臺階仰拱型鋼拱架防排水保溫層（按4c m計）預留變形量二次襯砌C3 0鋼筋 混凝土濕噴鋼纖混凝土+ Φ 8焊接 鋼筋網(wǎng)（20 20cm ）兩層防火涂層Φ 42鎖 腳錨管, 每榀拱架24根原設計支護示意圖 變更后設計示意圖 隧道中心線行車道中心線2%型鋼拱架防排水保溫層（按4cm 計）預留變形量二次襯砌C30 鋼筋混凝土 255 mm先錨后灌式注漿錨桿濕噴鋼纖混凝土+ Φ 8焊接鋼筋網(wǎng)（20 20c m）兩層設計標高超前小導管防火涂層 黃土隧道錨桿作用效果與機制 Stress and Action Mechanism of Rock Bolt in Loess Tunnel 5 工程應用 2022年 10月天恒山隧道建成通車，研究成果應用于該工程節(jié)省造價 4137萬元，并確保了工程如期完成，經(jīng)濟效益和社會效益特別顯著。 此外，成果還應用于多個重大隧道工程項目中。 陜西省墩梁隧道 在陜西省的應用 在重大工程中的應用 節(jié)省工程費用 開挖跨度最大的黃土高速公路隧道 西安市地鐵區(qū)間隧道 青蘭高速公路 16座黃土隧道 鄭西客運專線 4座黃土隧道 在外省的應用 黑龍江省天恒山隧道 河南省桃花峪隧道 （小凈距三車道） 青海省 4座高速公路 黃土隧道 甘肅省 4座高速公路 黃土隧道 山西省 3座高速公路 黃土隧道 在重大工程中的應用 謝謝大家！
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