破碎炭质板岩隧道掌子面预加固参数优化研究

摘要

云南滇西地区破碎炭质板岩隧道开挖过程中常发生大变形破坏,如何有效控制变形是研究的热点.依托大临铁路杏子山隧道破碎炭质板岩大变形段的实际情况,在不断增加初期支护强度及措施仍然无法有效控制变形的前提下,提出以玻璃纤维锚杆预加固掌子面为核心的隧道变形控制技术措施,采用数值模拟的研究方法,从掌子面挤出变形及预收敛变形等对掌子面预加固技术参数(锚杆加固长度、锚杆密度)等进行优化分析评判.研究结果表明,掌子面预加固玻璃纤维锚杆间距宜控制在0.6m以内,每环玻璃纤维锚杆的施工长度应大于6 m,搭接长度不应小于3 m.最后通过现场实测初期支护变形数据表明,纵向长度12 m、搭接长度3 m、间距0.6 m×0.6 m梅花形布置的掌子面玻璃纤维锚杆对于掌子面挤出变形控制效果明显,有效地控制了围岩的变形.研究结论可为类似地质条件隧道掌子面预加固参数选取提供参考.