高地应力条件下喷锚-加筋拱肋的工作性状

doi:10.13438/j.cnki.jdzk.2025.01.010

吉首大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (1): 65-69.DOI: 10.13438/j.cnki.jdzk.2025.01.010

高地应力条件下喷锚-加筋拱肋的工作性状

廖治河，秦卫星，何礼杰，戴煜，胡炜，姚迪

（1.长沙理工大学水利与环境工程学院，湖南长沙 410114；2.水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室，湖南长沙 410114）

出版日期:2025-01-01 发布日期:2025-01-20
作者简介:廖治河（1996—），湖南邵阳人，男，长沙理工大学水利与环境工程学院硕士研究生，主要从事岩土体变形控制研究
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（51208062，52008040）；湖南省自然科学资助基金（2022JJ30601）

Numerical Analysis on Working Performance of Composite Support with Bolt-Shotcrete and Reinforced Rib Under High Geostress

LIAO Zhihe,QIN Weixing,HE Lijie,DAI Yu,HU Wei,YAO Di

(1.School of Hydraulic and Environmental Engineering,Changsha University of Science & Technology,Changsha 410114,China;2.Key Laboratory of Water-Sediment Sciences and Water Disaster Prevention of Hunan Province,Changsha 410114,China)

Online:2025-01-01 Published:2025-01-20

摘要/Abstract

摘要：为了揭示高地应力条件下喷锚-加筋拱肋组合支护结构中系统锚杆、喷层和加筋拱肋的联合承载机制及工作性状，以我国西南地区某高地应力软岩隧道为研究对象，基于考虑锚杆拉伸破断失效影响的有限差分法，对地应力大小为30 MPa软岩隧道中喷锚-加筋拱肋组合支护结构的力学响应进行了仿真模拟.实验结果表明，高地应力条件下该组合支护结构能较好地限制软弱围岩变形且自身整体稳定性良好，但隧道洞周系统锚杆被拉伸破断，两侧边墙的喷层、拱肋出现贯通塑性屈服区.建议在设计高地应力软弱围岩的喷锚-加筋拱肋组合支护结构时，适当提高系统锚杆和隧道两侧边墙混凝土的强度.

关键词： 加筋喷混凝土拱肋, 喷锚, 工作性状, 高地应力

Abstract: In order to reveal the joint bearing mechanism and working performance of shotcrete liner,radial bolt and reinforced rib in the composite structure under high geostress,the mechanical response of the composite support in a soft tunnel with a geostress of 30 MPa was conducted based on the finite difference method which can consider the broken failure effect of bolt.The simulation results show that the composite support can effectively restrict the deformation of weak surrounding rock and has good overall stability under high geostress,but the radial bolts are broke at the top of the tunnel,and continuous plastic yield zone appears in the shotcrete liner and reinforced rib on both sides of the tunnel walls.It is recommended to appropriately increase the strength parameters of the bolts and the concrete on both sides when designing the composite support with bolt-shotcrete and reinforced rib for weak rock masses under high geostress.

Key words: reinforced ribs of shotcrete, bolt-shotcrete, working performance, high geostress

廖治河, 秦卫星, 何礼杰, 戴煜, 胡炜, 姚迪. 高地应力条件下喷锚-加筋拱肋的工作性状[J]. 吉首大学学报（自然科学版）, 2025, 46(1): 65-69.

LIAO Zhihe, QIN Weixing, HE Lijie, DAI Yu, HU Wei, YAO Di. Numerical Analysis on Working Performance of Composite Support with Bolt-Shotcrete and Reinforced Rib Under High Geostress[J]. Journal of Jishou University(Natural Sciences Edition), 2025, 46(1): 65-69.

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