锚索布置对长短双排桩的受力影响分析研究

双排桩支护结构作为一空间组合支护结构,受力复杂,影响其支护性能的因素较多,将原单排锚拉桩方案调整为“前桩短,后桩长”的双排桩支护结构形式,为研究基坑支护中不同锚索竖向间距布置对长短双排桩桩身受力的影响及桩身传力规律,通过极限有限元分析法对结构支护体系进行了分析计算,结论如下:(1)双排桩与单排桩支护结构桩身弯矩图存在明显不同,后排桩弯矩图朝坑内方向变形,呈“反C”型,桩身最大弯矩位于在0.45H~0.55H范围内,桩身受力以基坑内方向受拉为主。前排桩弯矩图受锚索分布影响呈“WW”型,桩身最大弯矩位于0.3H~0.6H范围内,桩身受力以基坑外方向受拉为主。(2)后排桩呈受的弯矩是前排桩的1.5~2倍。后排桩主要呈受承载土压力的作用,前排桩起到挡土和传递土压力的作用;(3)采用不同的锚索布置方案时,前排桩嵌固深度不足时,应采用锚索加密布置的方案有利于桩身的整体变形稳定,也有利于基坑开挖安全。

基于巷道顶板三维围压计算的锚索梁布置方式作用机制研究

为分析锚索梁不同布置方式作用机制,以低围压下围岩峰后强度研究成果为基础和支撑,建立了支护系统对顶板围岩作用的三维力学模型,通过理论分析和推导得到了锚索梁(及其各种不同布置方式)、锚杆、锚索单独或联合作用下的顶板围岩围压计算公式。利用该公式,以赵楼煤矿千米深井巷道支护为工程背景,对让压型锚索箱梁4种不同布置方案进行算例分析,对比围压值及其分布范围可知:纵横组合方案在顶板围岩中形成的围压状态最佳,其次为纵向单梁方案,纵向双梁方案及横梁方案分列其后。该不同布置方案围压状态优劣顺序与现场试验巷道支护效果的优劣顺序一致。锚索梁支护系统不同布置方式作用机制在于,不同锚索梁布置方式在顶板围岩中形成的围压状态有明显差异,且该围压状态是决定支护方案效果的一个重要因素,两者正相关。