超大跨扁平地下洞库锚喷支护受力特征研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.06.001

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隧道建设（中英文） ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (6): 943-952.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2022.06.001

超大跨扁平地下洞库锚喷支护受力特征研究

洪开荣^{1, 2}，刘永胜^{1, 2}，杨朝帅^{1, 2， 3}，潘岳^{1, 2}

(1. 中铁隧道局集团有限公司，广东广州 511458； 2. 广东省隧道结构智能监控与维护企业重点实验室，广东广州 511458； 3. 中铁隧道勘察设计研究院有限公司，广东广州 511458)

出版日期:2022-06-20 发布日期:2022-07-04
作者简介:洪开荣（1965—），男，湖南株洲人，1990年毕业于兰州铁道学院，桥梁与地下工程专业，博士，教授级高级工程师，现从事隧道与地下工程设计、施工、科研及管理工作。中铁隧道局集团有限公司总工程师，盾构及掘进技术国家重点实验室主任，中国土木工程学会隧道及地下工程分会副理事长兼秘书长，中原学者，国家“万人计划”科技创新领军人才，国务院政府特殊津贴专家。E-mail: ctg_kr@vip.163.com。
基金资助:
中国中铁重大专项（2019-专项-03）

Stress Characteristics of BoltShotcrete Support in GiantSpan Flat Underground Cavern

HONG Kairong^{1, 2}, LIU Yongsheng^{1, 2}, YANG Chaoshuai^{1, 2}^， ³, PAN Yue^{1, 2}

(1. China Railway Tunnel Group Co., Ltd., Guangzhou 511458, Guangdong, China; 2. Guangdong Provincial Key Laboratory of Intelligent Monitoring and Maintenance of Tunnel Structure, Guangzhou 511458, Guangdong, China；3. China Railway Tunnel Consultants Co., Ltd., Guangzhou 511458, Guangdong, China)

Online:2022-06-20 Published:2022-07-04

摘要/Abstract

摘要： 针对巨跨超扁平洞库围岩荷载分布的复杂性和施工的困难性，为填补国内远超50 m级巨跨超扁平洞库修造技术的空白，提升对支护结构和围岩受力特征的认知，依托巨跨洞库工程展开了巨跨超扁平地下洞库开挖过程中支护技术的研究。通过对巨跨洞库锚喷支护进行数值模拟，得到不同支护结构的受力情况，并对不同支护结构的支护效果进行对比分析。结果表明： 1）在开挖过程中，系统锚杆轴力和喷射混凝土结构内力总体较小，相比之下锚索的拉力较大； 2）在拆除两侧岩柱时，锚索拉力增幅较大； 3）锚索轴力监测数据和数值模拟的变化趋势相同，验证了数值模拟计算结果的合理性。因此，可以认为在整个施工过程中，锚索对围岩稳定起主要支护作用。

关键词: 巨跨扁平地下洞库, 锚喷支护措施, 预应力锚索, 支护受力特征

Abstract: Because of the complex load distribution of surrounding rocks, giantspan flat caverns frequently face more construction challenges. The support technology of a giantspan flat underground cavern is studied to investigate the construction technology of a giantspan underground cavern (far more than 50 m-level) in China and improve cognition of supporting structure and surrounding rock stress characteristics. Through a numerical simulation analysis of anchorshotcrete support of giantspan cavern, stress characteristics of different support structures are obtained, and the supporting effect of different support structures is compared and analyzed. The results show the following: (1) The axial force of anchor cable and the internal force of shotcrete structure are relatively small during excavation process, but the tensile force of anchor cable is relatively large. (2) When removing the rock pillars on both sides, the tension of the anchor cable increases sharply. (3) The variation trend of anchor cable axial force monitoring data matches that of numerical simulation, thereby confirming the validity of the numerical simulation results. Therefore, the anchor cable can be considered to contribute to the stability of the surrounding rock throughout the construction process.

Key words: giant-span flat underground cavern, shotcrete-anchor support measures, prestressed anchor cable, stress characteristics of supporting structure

中图分类号:

U 453.2

洪开荣, 刘永胜, 杨朝帅, 潘岳. 超大跨扁平地下洞库锚喷支护受力特征研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(6): 943-952.

HONG Kairong, LIU Yongsheng, YANG Chaoshuai, PAN Yue. Stress Characteristics of BoltShotcrete Support in GiantSpan Flat Underground Cavern[J]. Tunnel Construction, 2022, 42(6): 943-952.

[1]	陈洲频, 郭新新, 于家武, 龙文华, 王睿. 软岩隧道高强预应力锚索快速支护技术研究：以木寨岭公路隧道为例[J]. 隧道建设, 2024, 44(8): 1669-1678.
[2]	肖明清, 徐晨, 谢壁婷, 邓朝辉, 王克金. Research on "Strength-Deformation-Timing" Integrated Design Method for Tunnel Support Based on Total Safety Factor Method(基于总安全系数法的隧道支护“强度-变形-时机”一体化设计方法研究)[J]. 隧道建设, 2024, 44(12): 2480-2499.
[3]	王万平, 李建斐, 晏鹏博, 韩常领. 基于主动支护的木寨岭隧道高地应力软岩大变形预应力锚索支护设计实践 [J]. 隧道建设, 2023, 43(S1): 313-322.
[4]	魏夏鹏, 汪波, 陈伟祥, 王智佼. 软岩大变形隧道预应力锚索一体化施工设备与机械化配套工艺研究——以木寨岭公路隧道为例 [J]. 隧道建设, 2023, 43(1): 161-172.
[5]	孙钧, 江宇, 李宁, 汪波, 樊勇. Surrounding Rock of Haidong Water Conveyance Tunnel of Central Yunnan Water Diversion Project: Risks and Countermeasures(滇中引水工程海东隧洞围岩“小变形”试验段前期研究——兼及采用普通预应力锚索的风险与对策) [J]. 隧道建设, 2022, 42(8): 1321-1330.
[6]	于家武, 龙文华, 郭新新, 郭振枝. 预应力锚索支护技术在高地应力大跨径隧道挑顶施工中的应用——以渭武高速公路木寨岭隧道为例 [J]. 隧道建设, 2021, 41(8): 1392-.
[7]	李志军, 郭新新, 马振旺, 杨铁轮, 徐建强. Research Status and Highstrength Prestressed Primary (type)（挤压大变形隧道研究现状及高强预应力一次（型）支护体系）[J]. 隧道建设, 2020, 40(6): 769-782.
[8]	罗都颢, 蒋思, 刘建友. 大跨隧道预应力锚索承载力提升技术研究——以京张高铁八达岭长城站为例[J]. 隧道建设, 2020, 40(6): 873-879.
[9]	于介. 黄土塬区浅埋大断面隧道施工变形分析与控制技术[J]. 隧道建设, 2020, 40(12): 1709-1716.
[10]	赵伟，雷升祥，肖清华，刘纪峰，陈桥枫. 让压预应力锚索在软岩隧道大变形控制中的作用机制研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(7): 1110-1117.
[11]	管晓军，李畅，仇文革，申志军，龚伦，王刚. 深埋老黄土隧道围岩劣化对支护受力影响分析[J]. 隧道建设, 2019, 39(11): 1806-.
[12]	陈彬. 八达岭长城站超大断面过渡段暗挖施工新技术[J]. 隧道建设, 2018, 38(S2): 261-267.
[13]	戴志仁, 王天明, 杜宇, 汪珂, 向阳. 砂卵石地层地铁隧道上方基坑开挖卸载影响与对策分析[J]. 隧道建设, 2017, 37(10): 1255-1261.
[14]	邱芙君, 杨贵灏. 压力型预应力锚索在大跨度高边墙地下洞室中的应用[J]. 隧道建设, 2007, 27(3): 62-64,100.
[15]	范雄娃. 预应力锚索框架加固路堑边坡施工技术[J]. 隧道建设, 2007, 27(2): 72-74.

超大跨扁平地下洞库锚喷支护受力特征研究

Stress Characteristics of BoltShotcrete Support in GiantSpan Flat Underground Cavern

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