深埋隧道长短锚杆锚固围岩破坏模型试验

为研究长短锚杆对深埋隧道软弱围岩锚固效果的影响,通过室内相似模型试验,开展隧道开挖后围岩的加载破坏试验,对比分析3种工况下(无锚、短锚和长锚)围岩破坏、变形和应力变化规律。结果表明：加载开挖隧道后的围岩,其破坏顺序表现为边墙和拱腰依次剪切破坏,最后拱顶塌陷;锚固后的围岩拱顶由于锚杆的锚固作用形成了“加强梁”的作用,使拱顶承受的最大沉降及其破坏荷载显著增加;锚杆的长度需要穿过拱顶塑性松动区,若锚杆长度不足以锚固整个塑性松动区,被锚固的围岩与上部未被锚固的围岩之间存在“分层”现象。根据锚固围岩强度均一化理论得到,短锚杆主要是增加浅层洞壁处围岩的有效支护力,从而提高了洞壁处围岩强度,长锚杆主要是调节深部围岩弹性区应力状态,长短锚杆组合使用可有效调节围岩应力状态。