隧道锚抗拔承载力及安全性评估方法

作     者：王东英 汤华 尹小涛 秦雨樵 邓琴 WANG Dong-ying;TANG Hua;YIN Xiao-tao;QIN Yu-qiao;DENG Qin

作者机构：中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049 

基　　金：国家自然科学基金项目(51778609 41202226) 云南省交通科技项目(云交科(2016)140(A)) 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2018年第31卷第9期

页      码：95-103页

摘      要：针对当前隧道锚承载力估值时未考虑锚-岩联合承载,安全性评估中忽略传力构件可靠性的问题,基于楔形效应和隧道锚承载的阶段性特征,推导隧道锚的极限承载力估值公式。综合考虑锚碇系统中传力构件的承载能力和隧道锚的抗拔力,反推得到系统所能承受的拉拔荷载上限值,进而对整个隧道锚系统中各部分的安全性进行评价,且以伍家岗大桥北岸隧道锚工程为依托验证方法的合理性。分析发现:伍家岗大桥隧道锚考虑楔形效应的极限承载力为3 080MN,是规范计算方法的7倍;传力构件的安全性限制了系统所能承受的拉拔荷载上限值,最大拉拔荷载为486 MN;地质力学模型试验揭露的隧道锚初始抗力为9倍设计缆力,极限承载力为13倍设计缆力,建议公式所对应的结果分别为7倍和14倍。结果表明:隧道锚的楔形效应极大地提高了锚-岩联合体的极限承载力;锚碇系统的安全性应由锚-岩联合承载性能和传力构件可靠性两方面综合确定,承载能力低者为系统承载能力的控制性因素;只有从综合角度对锚碇系统的安全性进行评估,才能确保系统安全可靠;建议的承载力估值公式与试验结果吻合性较好。

主 题 词：隧道工程 隧道锚 理论分析 极限承载力 安全性评估 模型试验验证 

学科分类：1201[管理学-管理科学与工程类] 081406[081406] 08[工学] 0813[工学-化工与制药类] 0802[工学-机械学] 0814[工学-地质类] 0801[工学-力学类] 0823[工学-农业工程类] 082301[082301] 

核心收录：

馆 藏 号：203379847...