隧道锚围岩抗拔机制及抗拔力计算模式初步研究

摘要：

在普立特大桥隧道锚现场模型试验的基础上,采用数值模拟技术揭示了隧道锚围岩变形破坏过程:围岩破坏面从锚体底部与围岩接触面附近启裂,并逐渐向外呈圆台状扩散,破坏形式为拉剪破坏.并且,锚体前部临空岩体被拱出而发生拉破坏.破坏面上的应力分布随着拉拔荷载增大而发生复杂变化.基于此,通过在破坏面上建立力的平衡关系,提出了隧道锚围岩抗拔力计算模式.该计算模式与现有文献不同,体现了夹持效应以及破坏面上的复杂应力变化.破坏面上的应力分布需要通过模型试验和数值模拟论证得到.今后,在针对不同强度、不同结构特征的岩体进行全面试验分析的基础上,可以对破坏面形态和应力大小进行取值建议.采用该模式验证了试验结果,估算得到大桥原型锚碇的极限抗拔力非常大.目前隧道锚设计普遍偏于保守,隧道锚在中、软岩中仍然可以使用.讨论了破坏面形态特征可能的变化、岩体结构特征对抗拔力的影响等问题.

关键词：隧道锚、现场模型试验、抗拔机制、抗拔力计算公式、破坏面、夹持效应

所属期刊栏目：38

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金青年基金51409013;国家自然科学基金面上项目No.51579016.This work was supported by the Young Foundation of National Natural Science Foundation of China51409013;the General Program of National Natural Science Foundation of China51579016

在线出版日期：2017-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：810-820