软岩隧道初期支护拱脚收敛变形控制新方法

来源：中国血液净化杂志2025年第6期北京时间：

作者：陈丽俊, 陈建勋, 郭会杰, 高剑峰, 杨宝东, 温金鹏

单位：1. 长安大学　公路学院，陕西　西安　710064","2. 中铁二十一局集团第三工程有限公司，陕西　咸阳　712000

摘要：<p>针对软岩隧道初期支护拱脚收敛变形控制难题，从结构荷载和约束条件角度探究了台阶法施工中初期支护拱脚收敛变形的发生条件，提出采用预应力锁脚锚索主动控制初期支护拱脚收敛变形，通过理论计算和现场试验相结合的方法，研究预应力锁脚锚索对软岩隧道初期支护拱脚的支护力学效应及变形控制效果，并提出预应力锁脚锚索施工方法。结果表明：水平围岩荷载产生的拱脚收敛变形大于垂直围岩荷载产生的拱脚扩张变形，是初期支护拱脚发生收敛变形的根本原因；传统锁脚锚管（杆）对初期支护拱脚的约束作用有限，甚至并未发挥轴向锚固作用，初期支护拱脚水平约束不足是拱脚发生显著收敛变形的重要原因；在打设10 m长<i>Ф</i>21.8 mm小孔径端部树脂锚固预应力锁脚锚索，并施加高预紧力（设计预紧力不低于300 kN）后，初期支护拱脚变形速率出现明显降低，其作用原理是预应力锁脚锚索在对初期支护拱脚收敛变形起到强力、快速、主动抑制作用的同时，与钢架-喷射混凝土初期支护组成“预应力锚索挡墙”，对隧道围岩起到了主动加固作用；对于隧道开挖后掌子面溜塌、拱顶掉块垮塌严重，“先锚后支”方案难以实施，或考虑支护成本高、工序时间长、不能大量使用预应力锚索的情况，预应力锁脚锚索支护是一种新的可选方案，具有很高的推广应用价值。</p>

关键词：隧道工程,软岩,现场试验,初期支护,收敛变形,预应力锁脚锚索