[发明专利]一种基于安全系数法的隧道系统锚杆设计方法

摘要

本发明公开了一种基于安全系数法的隧道系统锚杆设计方法，属于隧道工程领域，通过计算喷锚支护体系的围岩压力和锚杆的围岩荷载，并结合喷锚支护体系的设计作用(即为承载主体还是临时支护)、隧道特点、施工质量、工程重要性等因素确定锚杆的安全系数以及由喷层、锚杆和围岩构成的组合拱结构的安全系数，由此计算锚杆的参数，完成系统锚杆的参数设计。本发明的基于安全系数法的隧道系统锚杆设计方法，可以为喷锚支护体系中锚杆的构件选择与量化设计提供合理有效的方法，避免了传统设计方法的盲目性和随意性，步骤简便，实施便捷，大大提升了隧道喷锚支护体系中锚杆参数设计的准确性，充分保证了隧道工程设计与建设的安全性和稳定性。

主权项

1.一种基于安全系数法的隧道系统锚杆设计方法，用于设计隧道工程的喷锚支护体系中锚杆的参数，其步骤如下：S1：确定所述喷锚支护体系所承担的围岩压力和所述锚杆所承担的围岩荷载；S2：确定所述锚杆的安全系数以及所述喷锚支护体系中由所述喷层、所述锚杆和所述围岩构成的组合拱结构的安全系数；S3：根据所述步骤S2中的所述组合拱安全系数得到所述锚杆的最小长度和间距，由该最小长度与间距和单根所述锚杆所承担的围岩荷载并结合初拟的锚杆直径和材质来计算所述锚杆的锚筋承载力与抗拔力，并得到此时所述锚杆对应的安全系数和锚杆参数；S4：对步骤S3中计算所述锚杆安全系数进行校核，判断所述锚杆的安全系数是否为抗拔强度控制，若其为抗拔强度控制，则加大所述锚杆的长度，使得其长度不小于所述步骤S3中计算得出的所述锚杆的最小长度，继而确定所述锚杆的参数。