隧道锚杆支护的数值模拟研究

摘要

cqvip:锚杆支护作为隧道支护的一种重要形式,应用广泛。但对其支护功效的认识并不统一。本文采用数值模拟方法,对比分析了不同工况的锚杆支护功效.研究结果表明:锚杆和喷混凝土同时施作时,减小围岩变形和塑性区的主要因素来源于喷混凝土支护,锚杆轴力受喷混凝土影响显著。仅有锚杆时锚杆轴力沿洞周分布呈现“上、下大,左、右小”,而锚杆和喷混凝土共同支护时表现为“上、下小,左、右大”;锚杆与喷混凝土的计算模型单元是否连接在一起对单根锚杆轴力量值及其沿杆身分布影响显著。在FLAC3D数值模拟中,采用全长粘结的cable单元模拟锚杆支护并不能有效改善围岩变形和塑性区分布,为充分体现锚杆加固围岩的作用,建议在施作cable单元的同时适当提高相应的围岩力学参数。