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隧道建设（中英文） ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (8): 1617-1631.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2024.08.009
杜佳敏1， 何川1, *， 汪波1， 徐国文1， 陈旭1， 徐昆杰2
(1. 西南交通大学极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室, 四川 成都 610031； 2. 京昆高速铁路西昆有限公司， 重庆 400023)
Supporting Effect and Bearing Pattern of Inclined and Advance Rockbolt Support Systems in Tunnels
DU Jiamin1, HE Chuan1, *, WANG Bo1, XU Guowen1, CHEN Xu1, XU Kunjie2#br#
(1. State Key Laboratory of Intelligent Geotechnics and Tunnelling, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, Sichuan, China; 2. Xikun Limited Company of Beijing-Kunming High-Speed Railway, Chongqing 400023, China)
摘要： 为研究渝昆高铁斜向超前系统锚杆支护体系的力学特性，在乐业隧道开展了斜向超前系统锚杆现场试验，结合有限差分数值模拟，基于支护应力场的概念，实现斜向超前系统锚杆有效支护范围的定量描述，采用多指标（隧道位移差、围岩塑性区、围岩最小主应力）对斜向超前系统锚杆的支护效果进行定量评价。通过分析锚杆轴力、钢拱架轴力的分布特征，确定斜向超前支护体系的承载规律，并与现场试验结果进行验证和对比分析。结果表明： 1)隧道开挖后，锚杆支护会形成支护应力场，即在开挖面附近形成了最大主应力增大区，而最大主应力的增大提高了岩体抵抗变形的能力； 2)随着掌子面空间效应的减弱，斜向锚杆需要承担的围岩荷载逐渐增大，其有效支护的范围也逐渐增大； 3)在掌子面附近，斜向锚杆支护提高了围岩的自承载能力，降低了拱顶、拱肩和拱腰处钢拱架的轴力，改善了钢拱架的受力特征。
