大断面浅埋黄土隧道锚杆作用效果的试验研究

黄土隧道系统锚杆的作用效果问题一直是争论的焦点。结合正在修建的郑州—西安铁路客运专线大断面黄土隧道，采用现场对比试验方法对系统锚杆作用效果进行研究。为了使试验结果有可比性，选取试验条件基本相同的贺家庄隧道洞身段作为试验段，分别设置有系统锚杆段40m和无系统锚杆段40m。对比试验的内容包括：拱顶下沉、拱脚下沉、水平收敛、围岩压力、初支钢架应力、锚杆轴力等。试验结果表明，有系统锚杆段比无系统锚杆段的拱顶沉降大40%左右、水平收敛大25%左右，两者的土压力和钢架应力相差不大；锚杆轴力较小，且拱部受压。经综合分析认为，拱部锚杆的支护效果不明显，取消拱部锚杆可减少施工工序，加快隧道初期支护断面及早封闭，能更好地控制支护沉降与变形，并节约工程投资。