高含水量土质隧道新型支护形式变形与受力分析

鉴于高含水量土层中锚杆成孔困难、注浆效果差、自进式锚杆抗拉拔力低等缺点,提出在高含水量土质隧道中取消系统锚杆,初期支护采用"型钢拱架+喷射混凝土+钢筋网+锁脚锚管+纵向连接筋"组成的新型支护结构。为了评价这种新型支护结构的受力、变形特性,以天恒山隧道为工程依托,通过现场试验和有限元数值分析两种方法,对隧道拱部下沉、净空收敛、喷射混凝土应力、钢架应力进行了综合分析。监测及计算结果表明,支护结构的变形和受力均在允许范围之内;隧道施工过程中拱顶沉降与拱脚沉降大致相同,即拱部产生了整体下沉;上台阶开挖引起的变形比例较大,中台阶、仰拱开挖及封闭后引起变形比例较小;喷射混凝土拱部受力较大,其他部位受力较小;钢架应力分布不均匀,拱部应力大于边墙和仰拱应力。