贵州李家寨隧道系统锚杆作用效果试验研究

隧道系统锚杆作用效果一直存在较多争议,尤其在软质围岩中,一种观点认为系统锚杆可减小围岩变形,支护效果良好,特别是边墙锚杆能发挥较好的支承和约束作用;相反观点则认为系统锚杆无明显作用效果,施作系统锚杆延误了初期支护的最佳时机并导致围岩变形量的增大,而取消系统锚杆后围岩变形和受力状态良好。本文依托贵州沿印松高速公路在建李家寨隧道Ⅳ级软质围岩地段,针对系统锚杆作用效果问题开展大量的现场试验,有、无系统锚杆对比试验段各设置3个量测断面,量测内容包括围岩压力、钢架内外应力、系统锚杆轴力、拱顶下沉、水平收敛等。得出如下结论:(1)隧道施作系统锚杆延长了初期支护闭合时间,导致围岩压力和钢架受力略大于无锚杆状态;隧道有无设置系统锚杆,围岩变形及受力都无明显差异,取消系统锚杆不影响支护结构安全。(2)拱顶系统锚杆大部分处于受压状态,作用效果较差,施作系统锚杆措施明显过于保守,存在很大优化空间;但隧道边墙锚杆可起到锁脚锚杆作用,取消系统锚杆时要保证施作锁脚锚杆。(3)李家寨隧道Ⅳ级软质围岩地段架设钢拱架并取消系统锚杆能够保证初期支护结构稳定性,技术上是安全可行的。

公路隧道波纹钢整体式支护结构施工力学特性研究

为探索一种波纹钢整体式结构替代公路隧道二次衬砌的新型支护结构形式,依托贵州沿印松高速公路上马山隧道工程,总结试验段隧道波纹钢整体式支护结构的施工工艺。基于隧道Ⅳ级围岩的实际情况,建立三维动态施工模型,结合现场监测数据及二维有限元模拟结果验证模型的合理性,进而分析隧道开挖对波纹钢结构及周边围岩力学特性的影响。结果表明,波纹钢整体式支护结构在台阶法施工条件下,结构变形与受力等相关指标均满足实际工程的限值,验证了新型波纹钢整体式支护结构的安全性。