深路堑内浅埋层状软岩隧道锚特性试验研究

研究目的:浅埋层状软岩隧道锚锚塞体与围岩相互作用的变形特征及承载机制复杂，难以用规范或工程类比进行分析研究，为研究隧道锚的变形规律、破坏特征及承载特性，通过现场开展1∶10缩尺模型试验，确定隧道锚的变形特征及承载力安全系数，探明软岩、浅埋、层理面等因素对隧道锚的影响，最终对隧道锚进行安全稳定性评价。研究结论:(1)在各级荷载下，隧道锚的变形从后锚面开始产生并向四周围岩衰减，锚体与左右侧围岩的变形呈较规则的对称双驼峰形；(2)在设计荷载下，锚塞体的变形最大，最大变形值为0.054mm,根据相似原理获得原型隧道锚在运营期的最大变形为0.5 mm;(3)隧道锚的极限承载力高达18倍设计荷载，锚塞体在极限荷载下致使正上方浅埋岩体发生斜向上拱起破坏，破裂面由层理面原始裂缝扩展延伸，致使破坏范围超过4倍洞径；(4)隧道锚的变形限值和围岩安全系数均满足规范要求，验证了隧道锚的安全稳定性；(5)本研究成果可为油溪长江大桥隧道锚系统安全评估提供可靠的依据，也可为相关工程提供技术参考。