深埋隧道锚杆支护作用的数值模拟与模型试验研究  

Numerical simulation and model test study of mechanism of bolt in deep tunnel

作　　者：陈浩[1] 任伟中[1] 李丹[2] 夏彬伟[3] 

机构地区：[1]中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,武汉430071 [2]武汉科技大学城市学院,武汉430065 [3]重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室,重庆400030

出　　处：《岩土力学》2011年第S1期719-724,786,共7页Rock and Soil Mechanics

基　　金：国家自然科学基金资助(No.40772186;No.51008298);岩土力学与工程国家重点实验室重点项目(No.SKLZ08064);国家科技支撑计划(No.2009BAK53B03)

摘　　要：以重庆至长沙公路共和隧道为研究对象,研制出环氧-硅橡胶的相似模型材料,在大型真三轴模型试验机上进行了隧道在毛洞和锚杆支护条件下的超载试验,采用应变测量技术对隧道关键部位的应变值和锚杆的应变值进行了测量,据此分析了围岩体在锚杆支护后的应力变化规律和锚杆的轴力变化规律。采用与模型试验相同的边界条件进行了隧道在锚杆支护条件下的数值模拟工作,对围岩体的塑性区、应力场和锚杆轴力随荷载的变化过程进行了研究。结果表明,两种手段反映的围岩体应力变化规律和锚杆轴力随荷载的变化规律是一致的。以重庆至长沙公路共和隧道为研究对象,研制出环氧-硅橡胶的相似模型材料,在大型真三轴模型试验机上进行了隧道在毛洞和锚杆支护条件下的超载试验,采用应变测量技术对隧道关键部位的应变值和锚杆的应变值进行了测量,据此分析了围岩体在锚杆支护后的应力变化规律和锚杆的轴力变化规律。采用与模型试验相同的边界条件进行了隧道在锚杆支护条件下的数值模拟工作,对围岩体的塑性区、应力场和锚杆轴力随荷载的变化过程进行了研究。结果表明,两种手段反映的围岩体应力变化规律和锚杆轴力随荷载的变化规律是一致的。

关 键 词：深埋隧道 物理模型试验 数值模拟 锚杆 真三轴模型试验机 

分 类 号：P634.1[天文地球—地质矿产勘探] TU45[天文地球—地质学]