锁脚锚杆论文-李志伟,管国梁,王佳戈,孙询

锁脚锚杆论文-李志伟,管国梁,王佳戈,孙询

导读:本文包含了锁脚锚杆论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:黄土隧道,锁脚锚管,变形支护

锁脚锚杆论文文献综述

李志伟,管国梁,王佳戈,孙询[1](2018)在《黄土隧道锁脚锚杆对支护体系的影响》一文中研究指出锁脚锚管施工质量是影响隧道初支拱架及支护体系下沉、变形的重要因素之一。本文通过对大断面黄土隧道施工中锁脚锚管的应用及效果检验,浅析在采用不同方法施工锁脚锚管时,锁脚锚管对隧道初期支护稳定起到的不同作用,总结出适合大断面黄土隧道锁脚锚管的施作工艺,确保隧道施工安全及施工质量。(本文来源于《工程技术研究》期刊2018年14期)

喻海涛[2](2016)在《加筋喷砼拱肋—锁脚锚杆组合结构承载机制与支护效应研究》一文中研究指出由加筋喷混凝土拱肋、锁脚锚杆构成的组合结构作为围岩质量较差隧道的永久支护,在地下工程实践中被证明是一种经济有效的加固措施,取得了良好的工程效应和显着的经济效益。然而,目前针对加筋喷混凝土拱肋-锁脚锚杆组合结构联合支护的承载能力和支护效应研究还不多见,影响了该支护结构的更广泛的应用。首先,推导了加筋喷混凝土拱肋-锁脚锚杆组合结构内力和拱顶沉降的解析解;然后,编制了组合结构内力和拱顶沉降的计算程序,并基于该计算程序确定了锁脚锚杆最佳打设角度;最后,以某交通隧道软弱围岩段为工程背景,基于FLAC3D研究了不同拱肋厚度和拱肋间距时组合结构支护下围岩及支护结构的力学响应,分析了组合支护结构的联合承载机制和支护效应。具体研究工作及结论如下:(1)加筋喷砼拱肋-锁脚锚杆组合结构加固机理的阐述。介绍了锚喷-加筋喷混凝土拱肋复合支护结构的组成,并阐述了加筋喷混凝土拱肋的加固机理,锁脚锚杆作用机理,以及加筋喷砼拱肋-锁脚锚杆组合结构与围岩相互作用机制。(2)组合结构内力及拱顶沉降解析解推导。根据锁脚锚杆和围岩的相互作用机理,建立了加筋喷混凝土拱肋和锁脚描杆力学计算模型,利用结构力学力法中的弹性中心法求解拱肋断面内力;接着将锁脚锚杆视为半无限长梁,运用弹性地基梁法和荷载传递法推导出锁脚锚杆的横向效应和轴向效应表达式,最后详细推导了组合结构内力及拱顶沉降解析解。(3)组合结构受力和拱顶沉降计算程序的编制及应用。基于喷混凝土拱肋-锁脚锚杆组合结构内力及变形理论研究,利用Excel软件编制了加筋喷混凝土拱肋-锁脚锚杆组合结构计算程序,并利用理正岩土计算软件及已有文献的计算结果进行考证,再从围岩荷载、荷载承担比及拱肋厚度变化等叁个方面确定了组合结构锁脚锚杆的最优打设角度为45°。(4)加筋喷砼拱肋-锁脚锚杆组合结构的联合承载机制和支护效应研究。在锁脚锚杆打设最佳角度为45°的基础上,以某交通隧道软弱围岩段为工程背景,基于FLAC3D有限差分软件,模拟了某交通隧道在加筋喷砼拱肋-锁脚锚杆联合支护下不同拱肋厚度(0.2~0.7m)和间距(2m~5m)时围岩和支护结构的力学响应;对比分析了隧道围岩变形、塑性区,以及围岩与支护结构的应力、锁脚锚杆与钢筋轴力的变化规律对复合结构支护效果的影响,得到拱肋最优厚度为0.4~0.5m,最优间距为3~4m。(本文来源于《长沙理工大学》期刊2016-04-01)

王晨昭[3](2015)在《软弱围岩隧道管棚支护及其体系下锁脚锚杆数值模拟研究》一文中研究指出进入21世纪后,国家大力发展交通事业,公路、铁路以及地铁隧道建设得以蓬勃发展,我国又是一个多山的国家,隧道因其技术特点在交通中的重要性也日益突出。而很多隧道都处于不良地层段,如富水地层、软弱围岩、岩溶、断层破碎带等,为防止隧道开挖后围岩发生过大变形而造成工程事故,就必须在开挖前对围岩采取预加固措施,管棚支护因其良好的支护性能逐渐成为穿越不良地段的重要施工技术。但是管棚支护的设计、施工多是借鉴于类似工程,而这已不能很好的适应当前工程发展的需要,因此在隧道开挖过程中,管棚支护参数进行定量分析的研究就十分必要。论文介绍了隧道超前支护的施工方法和特点,并重点介绍了管棚支护在施工和支护机理的国内外研究现状,同时介绍了利用ABAQUS建立数值计算模型的步骤。通过选取深圳大望山地质参数,采用Mohr-Coulomb强度屈服准则,借助ABAQUS有限元软件建立数值模型,对比分析二维模型下设置管棚和未设置管棚、锁脚锚杆不同角度、长度、排数、位置以及不同围岩性质下隧道位移,得到设置管棚能有效约束隧道的变形,同时锁脚锚杆长度和角度只有在一定的范围内对隧道变形的抑制作用才明显,打设排数和位置则与相应部位的变形收敛有关,围岩性质的变化对隧道变形的影响最为显着。对比分析叁维模型下管棚参数、注浆半径、开挖方式、开挖半径以及不同围岩性质情况隧道开挖下隧道变形和钢管应力。得到以下结论:管径和管间距的变化对隧道变形影响不大,但对钢管应力影响有着显着区别;不同注浆半径对隧道变形和钢管应力影响较大,注浆半径越大,围岩塑性区应变越小,隧道变形和钢管应力越小,预加固区能够更好的发挥其承载性能;双侧壁导坑法开挖较CRD法开挖位移影响范围和塑性区应变更小,围岩所处拉应力区范围也越小,隧道变形和钢管应力更小;开挖进尺对于隧道变形有着明显的影响,随着开挖进尺的增大,围岩位移影响范围和塑性区应变值也逐渐增大;不同围岩性质下隧道开挖围岩变形和应力都有着明显变化。因此,在软弱围岩隧道施工时,应根据不同的地质情况,选取合理的管棚支护结构参数,并选取合理的开挖方式,控制开挖进尺,保证隧道的顺利施工。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-12-01)

韩仁贤[4](2015)在《软弱围岩隧道锁脚锚杆受力及预衬砌结构承载能力研究》一文中研究指出摘要:据统计,当前我国在建的7500km铁路隧道中,有30%-40%属于软弱围岩隧道,并且正在设计和规划修建的铁路隧道中,软弱围岩所占的比重更大。软弱围岩具有变形大、变形速度快、变形难以控制等特点。随着修建于软弱围岩中的隧道数量不断增加,由于拱脚地基承载力不足而造成隧道整体或局部下沉的事故时有发生。本文通过理论分析、模型试验及数值计算方法,对锁脚锚杆作用机理、预衬砌锁脚微型桩的比选分析及预衬砌的承载能力进行研究分析,主要工作及所得成果如下:1、尽管目前锁脚锚杆在软弱围岩隧道工程中已经应用的很多,但是对其作用机理和荷载传递机理的认识并不清楚。通过分析锚杆、钢架和围岩的相互作用机理,提出了锁脚锚杆力学计算模型。根据该模型对所托工程锁脚锚杆受力情况进行计算,并与实测值进行了对比分析。对比研究不同围岩弹性抗力系数、不同锚杆直径、不同锚杆壁厚、不同锚杆长度及不同下插角条件下锁脚锚杆的受力变化情况,为锁脚锚杆参数的合理选取给予指导。2、对于机械预切槽法开挖的软弱围岩隧道,为了避免因拱脚地基承载力不足而发生过大沉降变形,采用荷载结构法的不同模型进行拱脚地基荷载的计算。运用锁脚锚杆力学计算模型对不同规格的锁脚微型桩受力情况进行计算,综合考虑经济因素,锁脚微型桩的加筋建议选择T76L-1锚杆(外径76mm,壁厚7mm)。3、综合考虑试验箱及隧道尺寸确定模型试验的相似条件,根据土工力学试验结果可知,围岩相似材料采用2mm粒径砂土、铁粉、粘土和木屑,预衬砌模型材料采用水膏比为1.1:1的高强石膏浆液。4、利用MIDAS GTS有限元软件进行模型试验对应的数值模拟计算,通过模型试验和数值模拟计算结果的对比发现,预衬砌结构的最不利受力部位为拱顶内侧和拱脚内侧。由于试验条件所限,无法加载到预衬砌结构破坏,运用MIDAS GTS有限元软件进行预测得到当施加荷载为22.56Kpa时,预衬砌模型拱顶内侧拉应力值(51.3Kpa)达到石膏模型的抗拉强度值,开始出现裂缝。若按此时模型预衬砌结构达到承载能力极限状态,那么反推得到在拱脚部位完全处理好(数值计算中拱脚部位采用铰支约束)的情况下,原型预衬砌机构能够承受的土柱高度为47.5m(=1.19×40m),已经超过深、浅埋隧道分界深度。(本文来源于《北京交通大学》期刊2015-06-01)

陈丽俊,张运良,马震岳,白少国[5](2015)在《软岩隧洞锁脚锚杆–钢拱架联合承载分析》一文中研究指出锁脚锚杆–钢拱架联合支护是控制隧洞拱顶下沉的有效措施。为了研究其承载机制,建立软岩隧洞锁脚锚杆–钢拱架联合承载的力学计算模型,考虑钢拱架与锁脚锚杆连接处的弯矩、轴力、剪力传递及变形协调。将钢拱架处理为弹性固定无铰拱,采用结构力学法进行求解。锁脚锚杆的横向效应和轴向效应分析表达式分别采用弹性地基梁法和荷载传递法进行详细推导。通过实例首先研究锁脚锚杆的内力与变形特性,并与未考虑弯矩传递及变形协调的已有文献中的模型结果进行对比,然后讨论不同打设角度对锁脚锚杆与钢拱架连接处的内力和变形的影响,最后应用该模型对比分析围岩侧压力系数、刚度以及锁脚锚杆各参数对控制隧洞拱顶下沉效果的影响规律。得出以下结论:锁脚锚杆最不利受力位置在与钢拱架焊接的部位,该部位应焊接牢固,并且在计算模型中宜考虑焊接部位的弯矩传递;锁脚锚杆横向效应主要集中在端部附近区域,该区域围岩应重点加固,且锚杆过长对发挥其横向作用并无贡献;其打设角度不宜过大,取45°左右为佳;增大单根锁脚锚杆(管)规格或增加数量,可获得更好的支护效果;设计中,围岩侧压力系数宜考虑较小值。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2015年01期)

张翰韬[6](2014)在《锁脚锚杆和系统锚杆对软弱围岩隧道安全性影响研究》一文中研究指出针对软弱围岩隧道开挖过程中,出现变形过大的问题,施工现场往往采用锁脚锚杆和系统锚杆的支护措施。通过数值模拟的方法,对比分析锁脚锚杆和系统锚杆对支护结构的变形和内力的影响,得到如下结论:锁脚锚杆在隧道整体下沉方面,作用更为明显;系统锚杆对隧道的水平收敛效果更好;添加系统锚杆相对于锁脚锚杆对隧道整体的安全性提高更大。综合考虑软弱围岩拱顶沉降大和水平收敛大的现状,施工过程中,应该综合使用系统锚杆和锁脚锚杆,以保证隧道的安全施工。(本文来源于《河南城建学院学报》期刊2014年04期)

宋秉元[7](2014)在《锁脚锚杆在软弱围岩隧道中的应用》一文中研究指出在研究锁脚锚杆作用机理的基础上,对软弱围岩隧道采用锁脚锚杆时的支护效果进行分析,应用有限元分析软件MIDAS/GTS进行数值模拟、计算和分析。分析结果表明,合理的锁脚锚杆长度和打入角度不仅能够有效地限制围岩的变形程度,而且有利于发挥支护结构承载能力。经过不断计算,一般土质隧道的锁脚锚杆的适宜长度大约为33.5m锁脚锚杆打入角度为0°时,拱顶下沉量及净空收敛量最少。(本文来源于《交通标准化》期刊2014年15期)

罗彦斌,陈建勋[8](2013)在《软弱围岩隧道锁脚锚杆受力特性及其力学计算模型》一文中研究指出锁脚锚杆在软弱围岩隧道中应用非常广泛,为了研究其受力特性,以包茂线西康高速公路包家山特长公路隧道为依托,采用现场试验的方法,对典型断面锚杆轴向应力进行测试,结果表明:拱部锚杆受力较小,最大应力仅为锚杆极限应力的11.5%,作用不大;锁脚锚杆受力较大,最大应力达到锚杆极限应力的55.4%,作用很大;锁脚锚杆受长度和角度限制,不能发挥锚固作用。在分析其受力特性的基础上,采用结构力学和弹性地基梁的方法,建立了钢架和锁脚锚杆力学计算模型。应用该模型对隧道测试断面处的锁脚锚杆受力进行了分析计算,给出了锁脚锚杆弯矩分布图。根据弯矩推算锚杆应变值,并与实测值进行对比,结果表明:实测值和计算值规律一致,在距离孔口最近位置处锚杆应变最大,随着距离孔口距离增大,应变逐渐变小。(本文来源于《岩土工程学报》期刊2013年08期)

张涛[9](2011)在《软弱围岩隧道锁脚锚杆(管)支护特性研究》一文中研究指出随着软弱围岩隧道数量的增加,锁脚锚杆(管)在抑制软弱围岩隧道过大变形中的应用越来越广泛。为了深入了解软弱围岩隧道中锁脚锚杆(管)的支护特性,以为锁脚锚杆(管)设计和施工提供理论依据,本文采用理论分析、数值计算及现场试验的方法,分析了锁脚锚杆(管)的作用原理,研究了锁脚锚杆(管)的承载特性,给出了软弱围岩隧道锁脚锚杆(管)支护设计方法和施工方法要点,并结合实际隧道工程进行了锁脚锚杆(管)的应用研究。主要研究内容及成果如下:(1)分析了软弱围岩隧道中锁脚锚杆(管)的作用原理,锁脚锚杆(管)通过支承作用、与锚杆作用原理类似的自身加固围岩作用、超前支护作用及注浆加固作用使初期支护承载作用得以充分发挥,抑制隧道变形,改善围岩及支护结构应力状态。(2)通过数值模拟方法,研究了锁脚锚杆(管)的承载特性,分析了隧道锁脚锚杆(管)不同下插角、长度、打设位置及直径等对控制隧道变形的影响规律,研究结果表明:锁脚锚杆(管)下插角取0°~5°为宜;在一定长度和直径范围内,随着锁脚锚杆(管)长度增长及直径的增大,其控制隧道变形效果越好;锁脚锚杆(管)打设位置宜取拱、墙脚以上50cm左右。(3)给出了软弱围岩条件下(Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级)隧道锁脚锚杆(管)的设计参数表;锁脚锚杆(管)施工过程中应重视其与初期支护的连接质量,并确保锁脚锚杆(管)的注浆效果,锁脚锚管宜采取全长交错开孔注浆,以增强锁脚锚杆(管)与围岩的粘结作用,提高其支护刚度及其周围范围内围岩强度,增强其承载能力。针对不同直径的锁脚锚杆(管),给出了具体的施工方法要点,确保其施工质量,充分发挥锁脚锚杆(管)的支护作用。(4)通过数值模拟与现场监测试验相结合的方法,研究了锁脚锚杆(管)分别在包家山特长公路隧道Ⅳ级围岩、明垭子隧道Ⅴ级围岩和天恒山隧道Ⅵ级围岩等软弱围岩地段的应用效果,并将数值模拟结果与现场监测结果进行对比分析。总体上,隧道变形在允许范围内,锁脚锚杆(管)在一定程度上发挥了其承载作用,且两种方法得出的结果较为接近,变化规律基本一致,表明锁脚锚杆(管)在实际软弱围岩隧道工程中的应用效果较为明显,同时也说明了数值模拟计算的有效性。(本文来源于《长安大学》期刊2011-04-28)

徐晨[10](2010)在《软弱围岩隧道中锁脚锚杆支护效果研究》一文中研究指出目前,锁脚锚杆(管)越来越多地应用于软弱围岩隧道建设中,它能有效控制隧道初期支护的下沉,对维持隧道结构的稳定性起着重要作用。然而,在隧道设计、施工中对锁脚锚杆的规格、打设方向、长度、数量等支护参数的选取尚处在经验摸索阶段,有关锁脚锚杆(管)的支护效果、作用机理方面未能进行系统的研究和总结。本文在研究锁脚锚杆(管)作用机理的基础上,应用有限元分析软件MIDAS/GTS对软弱围岩隧道中采用锁脚锚杆(管)时的支护效果进行数值模拟和计算,考虑锁脚锚杆(管)在不同打设角度、不同长度、不同数量等方面对隧道周边围岩变形的影响,通过对各影响因素与隧道拱顶沉降、净空收敛及锚杆轴力之间关系的分析,其计算结果表明,随锁脚锚杆与水平方向夹角的增加,拱顶下沉量逐渐减小,净空收敛量逐渐增大,且拱顶下沉、净空收敛均随锁脚锚杆长度的增加逐渐减小。通过对各级软弱围岩隧道中不同数量锁脚锚杆对隧道支护效果进行对比分析,优化给出在Ⅳ级围岩隧道中宜采用单排锁脚锚杆;在V级围岩隧道中宜采用双排锁脚锚杆;在Ⅵ级围岩隧道中宜采用叁排锁脚锚管。此外,通过对包家山隧道、明垭子隧道和天恒山隧道试验断面锁脚锚杆(管)的现场监测数据与有限元模拟计算结果进行对比分析,结果表明锁脚锚杆(管)在隧道工程中的使用可以有效地提高整体结构的安全性与稳定性。本文给出各种围岩条件下的锁脚锚杆(管)最优设置方案可作为类似工程设计的参考依据,其计算方法也为工程设计提供了较好的借鉴作用,对目前隧道工程建设具有重要的意义。(本文来源于《长安大学》期刊2010-04-25)

锁脚锚杆论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

由加筋喷混凝土拱肋、锁脚锚杆构成的组合结构作为围岩质量较差隧道的永久支护,在地下工程实践中被证明是一种经济有效的加固措施,取得了良好的工程效应和显着的经济效益。然而,目前针对加筋喷混凝土拱肋-锁脚锚杆组合结构联合支护的承载能力和支护效应研究还不多见,影响了该支护结构的更广泛的应用。首先,推导了加筋喷混凝土拱肋-锁脚锚杆组合结构内力和拱顶沉降的解析解;然后,编制了组合结构内力和拱顶沉降的计算程序,并基于该计算程序确定了锁脚锚杆最佳打设角度;最后,以某交通隧道软弱围岩段为工程背景,基于FLAC3D研究了不同拱肋厚度和拱肋间距时组合结构支护下围岩及支护结构的力学响应,分析了组合支护结构的联合承载机制和支护效应。具体研究工作及结论如下:(1)加筋喷砼拱肋-锁脚锚杆组合结构加固机理的阐述。介绍了锚喷-加筋喷混凝土拱肋复合支护结构的组成,并阐述了加筋喷混凝土拱肋的加固机理,锁脚锚杆作用机理,以及加筋喷砼拱肋-锁脚锚杆组合结构与围岩相互作用机制。(2)组合结构内力及拱顶沉降解析解推导。根据锁脚锚杆和围岩的相互作用机理,建立了加筋喷混凝土拱肋和锁脚描杆力学计算模型,利用结构力学力法中的弹性中心法求解拱肋断面内力;接着将锁脚锚杆视为半无限长梁,运用弹性地基梁法和荷载传递法推导出锁脚锚杆的横向效应和轴向效应表达式,最后详细推导了组合结构内力及拱顶沉降解析解。(3)组合结构受力和拱顶沉降计算程序的编制及应用。基于喷混凝土拱肋-锁脚锚杆组合结构内力及变形理论研究,利用Excel软件编制了加筋喷混凝土拱肋-锁脚锚杆组合结构计算程序,并利用理正岩土计算软件及已有文献的计算结果进行考证,再从围岩荷载、荷载承担比及拱肋厚度变化等叁个方面确定了组合结构锁脚锚杆的最优打设角度为45°。(4)加筋喷砼拱肋-锁脚锚杆组合结构的联合承载机制和支护效应研究。在锁脚锚杆打设最佳角度为45°的基础上,以某交通隧道软弱围岩段为工程背景,基于FLAC3D有限差分软件,模拟了某交通隧道在加筋喷砼拱肋-锁脚锚杆联合支护下不同拱肋厚度(0.2~0.7m)和间距(2m~5m)时围岩和支护结构的力学响应;对比分析了隧道围岩变形、塑性区,以及围岩与支护结构的应力、锁脚锚杆与钢筋轴力的变化规律对复合结构支护效果的影响,得到拱肋最优厚度为0.4~0.5m,最优间距为3~4m。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

锁脚锚杆论文参考文献

[1].李志伟,管国梁,王佳戈,孙询.黄土隧道锁脚锚杆对支护体系的影响[J].工程技术研究.2018

[2].喻海涛.加筋喷砼拱肋—锁脚锚杆组合结构承载机制与支护效应研究[D].长沙理工大学.2016

[3].王晨昭.软弱围岩隧道管棚支护及其体系下锁脚锚杆数值模拟研究[D].哈尔滨工业大学.2015

[4].韩仁贤.软弱围岩隧道锁脚锚杆受力及预衬砌结构承载能力研究[D].北京交通大学.2015

[5].陈丽俊,张运良,马震岳,白少国.软岩隧洞锁脚锚杆–钢拱架联合承载分析[J].岩石力学与工程学报.2015

[6].张翰韬.锁脚锚杆和系统锚杆对软弱围岩隧道安全性影响研究[J].河南城建学院学报.2014

[7].宋秉元.锁脚锚杆在软弱围岩隧道中的应用[J].交通标准化.2014

[8].罗彦斌,陈建勋.软弱围岩隧道锁脚锚杆受力特性及其力学计算模型[J].岩土工程学报.2013

[9].张涛.软弱围岩隧道锁脚锚杆(管)支护特性研究[D].长安大学.2011

[10].徐晨.软弱围岩隧道中锁脚锚杆支护效果研究[D].长安大学.2010

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