地震作用下浅埋隧道系统锚杆参数优化

针对增加衬砌厚度往往对提高结构抗震性能效果甚微的问题,提出了通过合理选取系统锚杆参数来增强隧道抗震性能的思路.在静力分析和动力分析两个阶段探讨了不同工况下锚杆及衬砌的受力状态,研究了结构动力响应特征及最大响应值随锚杆参数的变化规律,并对锚杆参数优化问题进行了分析.结果显示:增设墙脚处锚杆可大幅提高隧道抗震性能,同时,锚杆长度及布置方式对结构受力影响较大.     

既有隧道不同扩挖宽度下锚杆参数的优化

以黄山洞隧道工程为依托,通过对现场数据的监测和利用有限元分析软件Midas GTS NX进行数值模拟,分析了不同扩挖宽度下隧道拱顶沉降值、周边收敛值和围岩有效应力变化的规律,并改变锚杆的长度和锚杆间距,分析在不同锚杆长度下围岩有效应力、衬砌应力以及锚杆应力的变化规律,确定了不同扩挖宽度下最优的锚杆长度和锚杆间距.研究结果表明：随着扩挖宽度的增加,围岩有效应力由大至小依次为拱脚处压应力、拱腰处压应力、拱顶处压应力和仰拱处拉应力;拱顶处压应力随扩挖宽度的增大而减小,拱腰处压应力随扩挖宽度的增大而增大,但增大趋势不明显;受单侧扩挖方式的影响,扩挖侧的应力大于非扩挖侧;拱脚处受到应力集中的影响,其压应力随着扩挖宽度的增大而增大;扩挖宽度为1.5～2.5 m时的最优锚杆长度和间距分别为2.5 m和1.7 m,扩挖宽度为3.5～4.5 m时二者分别为3.0 m和1.2 m.     

浅埋黄土隧道中系统锚杆支护作用的数值模拟

为了研究系统锚杆在浅埋黄土隧道中的支护效果,以陕西吴堡—子洲高速公路刘家坪5号隧道为依托,利用MIDAS/GTS有限元分析软件分别建立有、无系统锚杆的分析模型,计算分析了6个开挖阶段和截止到二衬施作阶段的隧道变形量,并将数值模拟结果与实测结果进行了对比分析。结果表明:浅埋黄土隧道施工过程中,有系统锚杆的隧道变形值大于无系统锚杆的变形值,这是由于锚杆是在钢架支设后进行打设,锚杆的打设不仅破坏了土体的稳定,而且延误了喷射混凝土和钢架支护的最佳时机,使变形量增加;有、无系统锚杆拱顶下沉和净空收敛的现场实测值基本处于同一数量级,说明在浅埋黄土隧道中系统锚杆的作用不显著,可以取消。     

拉拔工况下全长粘结锚杆工作机理

采用一种能够真实模拟锚杆和岩土体界面闭合、滑移及张开等实际变形性能的摩擦-接触型界面单元, 对照实测工程, 建立拉拔工况下全长粘结锚杆的数值模型, 并验证了模型的精度;对拉拔工况进行全过程仿真分析, 再现锚杆、界面以及岩土体的力学特性随施工全过程发展的变化规律, 定量揭示这一工况下全长粘结锚杆的工作机理;对典型岩土介质中的拉拔锚杆进行数值对比试验, 由锚杆轴力和界面剪应力不同的衰减速度反映岩锚和土钉不同的有效锚固长度, 得出： 岩体锚杆长度为1.5～2.0 m, 而土钉长度达到10.0 m左右. 所以, 土体中采用较长的土钉可以充分发挥作用, 而岩体中选取适当有效锚固长度的锚杆可充分发挥锚杆作用, 又节省成本.     

新近系红层软岩隧道系统锚杆优化设计研究

为解决新近系红层软岩隧道系统锚杆的优化设计问题,以两徽项目为依托,对不同系统锚杆设置条件下新近系红层软岩隧道支护结构的受力、变形进行现场实测及数值模拟,分析总结其规律,为此类隧道支护参数优化设计提供参考和借鉴.     

预应力锚杆张力无损检测方法影响因素及最优测试组合方式探究

文章基于利用弦振动理论以及预应力锚杆张力与系统弹簧系数的关系来测试预应力锚杆张力的研究,通过试验测试预应力锚杆张力的影响因素,分析各个因素对测试结果的影响,并提出最优方案,提高预应力锚杆张力无损检测的测试精度。     

机械式可回收锚固锚杆支护机理的数值分析

借助通用结构分析软件ANSYS深入地对可回收机械式锚固锚杆的作用机理进行了研究,探讨了锚杆作用对锚固体应力与变形状态的影响以及锚杆对锚固体的作用范围,比较了不同类型锚杆的作用效果。     

回采巷道顶板锚杆组合作用下锚杆预紧力理论确定

在阐述回采巷道顶板锚杆组合作用的基础上,给出了直接顶范围内岩层分层之间发生离层所必须满足的载荷、跨度、挠度三个条件.在指出锚杆组合作用下组合梁内的岩层组合属于关键分层之间组合的基础上,进一步依据变形协调一致的原则,推导出了回采巷道项板锚杆支护中锚杆预紧力计算公式.该研究对回采巷道顶板锚杆支护设计具有一定的指导意义和参考价值.图4,表1,参6.     

锚杆支护动态设计与应用系统研究

针对当前锚杆支护作用机理尚未完全清晰的现实,采用数学与力学相结合、理论分析及数值模拟与工程实测相结合的方法,利用RFPA2D岩石破裂过程分析系统软件,对神华集团乌达矿区五虎山煤矿9号煤层巷道围岩变形和破坏过程进行了动态仿真模拟,研究了锚杆支护设计方法和合理设计程序问题,建立了基于可靠性的巷道锚杆支护动态设计理论,开发了基于可靠性的巷道锚杆支护动态设计计算机辅助系统,通过工业试验,取得了良好的经济效益和社会效益.     

关于建立煤巷锚杆支护决策咨询系统的探讨

根据晋城煤业集团锚杆支护的现状,分析了建立煤巷锚杆支护决策咨询系统的必要性和可行性,对咨询系统的总体结构进行简要阐述,并就如何实现煤巷锚杆支护决策咨询系统提出了建议.     

化学黏着锚栓在电气化隧道中的应用

阐述了新型隧道悬挂预埋件－－HVA化学黏着锚栓的性能特点、安装程序、安装注意事项以及在电气化隧道中的应用。采用新型隧道悬挂预埋件－－HVA化学黏着锚栓提高了悬挂件预埋强度。     

锚杆预应力支护效应的数值模拟研究

通过ANSYS软件对巷道中锚杆在预应力取值分别为0 MPa(无支护)、0.02MPa、0.1 MPa时的无人支护效果进行了研究,根据研究结果,认为在II类围岩巷道中,锚杆预应力为0.02 MPa~0.1 MPa时形成的承压带的强度和厚度都明显增加,支护效果较好,预应力在0.1 MPa以上时,支护效果的改善不明显,在III类围岩巷道中,锚杆预应力比普通围岩的值略大,在0.05 MPa~0.15 MPa表现得比较明显。     

综采面开切眼锚杆支护技术的应用

介绍了西峪煤矿3405综采面3号煤层的地质概况,经过比较、选择,确定3405综采面开切眼采用锚杆支护,进行了巷道锚杆支护参数设计及巷道矿压监测,阐述了施工要点及支护效果。     

坚强顶板条件下锚杆支护技术的应用

以王台矿井XV号煤首采工作面巷道支护为例,介绍了XV号煤坚强顶板条件下锚杆支护技术的应用情况。     

粘弹性围岩中全长粘结式锚杆的计算

本文将文献[1]中获得的全长粘结式锚杆的弹性解答,通过拉普拉斯变换,推广并导出了粘弹性解答。本文的结果对地下工程进行粘弹性数值计算提供了基础,具有重要的实用价值。     

新型锚杆在巷道支护中的适应性分析

运用锚杆支护原理 ,对几种新型锚杆从技术特性、经济指标等方面进行了分析。论述了新型锚杆的优点与适应性。通过工程实例 ,证明其在煤矿巷道支护中的合理性与实用性。     

玻璃钢锚杆支护在43M5风巷中的应用

对玻璃钢锚杆应用于巷道支护进行了描述,基于现场的支护效果,指出玻璃钢锚杆支护的应用,不仅大大降低了支护材料的费用,而且保证了巷道的安全使用和支护的可靠性。     

大断面巷道高预应力锚杆支护技术研究与应用

针对平顶山煤业集团有限公司八矿深部开采的戊9.10煤层辅运巷道的矿压条件,通过理论计算确定合理的巷道断面跨度,计算锚杆长度、间距、直径等主要支护参数。运用数值模拟方法对采取高预应力锚杆支护后的巷道围岩破坏情况分析,得出巷道锚杆支护最优方案,并进行工程应用。结合围岩位移、锚杆锚索受力监测数据分析,验证工程优化的参数设计,为邻近巷道的锚杆支护设计提供理论支撑和技术参考。     

隧道开挖及系统锚杆的使用

日尔郎山隧道施工基于新奥法为指导原则,紧密结合设计与施工实际情况,合理选择不同围岩的开挖方法;在施工中体现设计思想,应用不同施工方案,同时使用不同开挖、施工方案工序流程快且合理同时对两种锚固方式进行了试验对比探讨;总体施工达到预期效果,施工工期亦得到控制,并顺利验收达到良好工程的标准.