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更新時間：2024.12.28
大跨度地下工程支護(hù)結(jié)構(gòu)研究

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針對大跨度地下工程結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜、安全風(fēng)險高的工程特點,采用理論分析、經(jīng)驗評價、數(shù)值模擬的綜合評價方法,對某地下實驗大廳的支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評價。通過多種塑性力學(xué)計算方法,對比了卡柯(Caquot)公式、芬納(Fenner)公式、修正的芬納公式或卡斯特納(Kastner)公式在具體工程中的應(yīng)用,優(yōu)化分析得出適合于硬巖條件下大跨度結(jié)構(gòu)的理論分析方法。采用Q評價系統(tǒng)和工程類比方法,確定了大跨度地下工程錨桿、錨索和噴射混凝土的支護(hù)參數(shù),通過相似工程的經(jīng)驗類比,認(rèn)為錨索長度應(yīng)不小于跨度的40%。采用三維離散元計算方法對支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值模擬,數(shù)值計算中的巖體采用基于HB強度準(zhǔn)則的應(yīng)變軟化模型,結(jié)構(gòu)面采用基于摩爾-庫侖強度準(zhǔn)則的理想彈塑性模型。通過數(shù)值分析,對邊墻上部施加3排預(yù)應(yīng)力錨索,邊墻變形得到抑制,同時圍巖潛在失穩(wěn)塊體數(shù)量和范圍顯著得到有效的控制。通過支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分析得出60%的錨桿軸力在2.0~2.25 MN之間,表明地下工程具有良好的安全性。建立了塑性區(qū)理論分析、經(jīng)驗類比和數(shù)值模擬的綜合評價方法,形成三位一體的評價體系,可有效地對大跨度支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行評價。綜合分析可知,支護(hù)方案設(shè)計合理時,能夠有效應(yīng)對圍巖中的塊體穩(wěn)定風(fēng)險和高應(yīng)力破壞現(xiàn)象;在局部安全性較差的部位,錨索和錨桿應(yīng)力水平相對較高,可以考慮對適當(dāng)降低錨索預(yù)張拉力、增加隨機錨桿數(shù)量。

減少地下工程支護(hù)噴射混凝土回彈量的措施

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