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一种可吸收锚固体时效变形的让压结构及其支护方法


技术摘要:
本发明公开了一种可吸收锚固体时效变形能的让压结构,包括一次支护和衬砌结构;一次支护和衬砌结构之间设置有让压结构,让压结构吸收隧洞围岩的变形压力,缓解和调整支护结构的受力状态,使支护结构的受力更加均匀,增加衬砌结构的安全性,可根据工程需要选择合适的材  全部
背景技术:
随着工程建设的发展,施工面临的挑战日益严峻。例如,深埋软岩隧洞的施工面临 围岩大变形、高地应力等问题,控制软岩的时效变形是支护过程中必须解决的问题,软岩洞 室二次支护时间过早,则围岩应力释放较小,对岩体的支护要求较高,二次支护时间过晚, 洞室变形过大,影响了洞室的正常使用。 为了有效控制软岩隧道的大变形,可适应较大形的高强让压锚杆是一种能够有效 治理软岩挤压性大变形问题的手段。让压锚杆的支护原理是在围岩变形的过程中挤压围 岩,形成承压拱,利用围岩的自承作用;同时,在让压过程中将等于锚杆支护力的围岩荷载 传递到岩体深部,发挥让压锚杆的悬吊作用,调动深部岩体的支承力。围岩变形达到一定程 度后,让压锚杆“以支为主”,更高的支护压力有利于约束围岩变形,稳定围岩。 传统的让压锚杆,后期无法提供更高的支护力,只能在围岩荷载降低到让力之下 才能稳定围岩,仅实现了“边支边让”的支护理念。利用让压锚杆,可以在一定的让压量后锁 定杆体,利用杆体受拉阶段,真正实现“先柔后刚”的支护思想。 传统让压锚杆让压力保持恒定,为了保证最终能够有效稳定围岩,让压力一般较 大;而让压锚杆后期支护可大幅增加,所以让压力只需大于下限值即可,围岩变形初期,合 适的让压力有利于充分释放围岩变形,围岩变形后期,高支护力有效约束围岩,真正实现让 压锚杆“边支边让,先柔后刚”的支护理念,减小围岩形量,有利于隧洞的长期稳定。 而现有的让压支护方式中仍然存在着问题,如忽略了软岩因流变导致围岩的强度 时效弱化。
技术实现要素:
发明目的:本发明的目的是提供一种可吸收锚固体时效变形能的让压结构,通过 让压结构承担部分围压压力和变形,缓解衬砌结构的压力并吸收围岩长期时效变形产生的 变性能。 技术方案:本发明所述的一种可吸收锚固体时效变形能的让压结构,包括一次支 护、让压结构和衬砌结构;一次支护和衬砌结构之间设置有让压结构,让压结构吸收隧洞围 岩的变形压力,缓解和调整支护结构的受力状态,使支护结构的受力更加均匀,增加衬砌结 构的安全性。 进一步的,让压结构为用聚氨酯或其他泡沫混凝土。 进一步的,一次支护为挂钢筋网喷混凝土,待一次支护成型之后,一次支护中可安 装有中空注浆锚杆或者让压锚杆。 进一步的,衬砌结构为平压衬砌或者承压衬砌。 3 CN 111594223 A 说 明 书 2/3 页 技术方案:本发明所述的一种可吸收锚固体时效变形能的让压结构的支护方法, 包括以下步骤: (1)根据工程勘察资料、围岩等级,设计隧洞断面尺寸; (2)确定围岩的应力重分布情况,根据规范或工程类比确定一次支护的方案; (3)确定一次支护和让压结构能承受的围岩压力; (4)确定让压结构的材料、厚度; (5)确定衬砌结构的支护方案。 有益效果:本发明的结构简单,生产制造成本较低,可根据实际工程需要选择合适 的让压结构材料,相对于常用的衬砌结构,让压结构材质较轻、可吸收围岩长期时效变形过 程中的变性能,可以承担部分围压压力和变形,在一次支护的基础上施做让压结构,使得该 让压结构和让压锚杆结合使用,充分体现其让压支护理念,增强让压效果,对于深埋软岩隧 洞的长期稳定性和安全运营具有重要意义。 附图说明 图1是本发明结合围岩的整体结构示意图。
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