[发明专利]全断面开挖软土隧洞掌子面玻璃纤维锚杆设计方法

摘要

本发明公开了一种全断面开挖软土隧洞掌子面玻璃纤维锚杆设计方法，通过安装针对掌子面的变形监测仪器，反演并校核岩土体的强度参数；并通过分台阶开挖的计算分析在保持掌子面前方核心岩体体安全系数的条件下，减少掌子面玻璃纤维锚杆的数量，减少作业工序从而确保较高的掘进速度。本方法通过计算出掌子面安全系数达到1.5时所需要的玻璃纤维锚杆数量，进行两个试验段的现场试验和数值分析，根据反演出的土体强度强度，采用强度折减方法计算分台阶开挖(上台阶开挖高度取0.25倍隧洞高度)，并且掌子面安全系数达到1.3时，所需的玻璃纤维锚杆根数。

主权项

1.一种全断面开挖软土隧洞掌子面玻璃纤维锚杆设计方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：步骤1，根据施工要求，计算隧洞全断面开挖条件的掌子面安全系数达到1.5时,所需要的玻璃纤维锚杆的数量N、长度L₁以及要求的搭接长度L₂；步骤2，确定连续开挖的试验段I和试验段II，所述试验段I和试验段II的总长度为L＝3L₁–2L₂，开完过程中试验段I和试验段II中分别布置玻璃纤维锚杆，所述试验段I中布置玻璃纤维锚杆数量为N，所述试验段I中布置玻璃纤维锚杆数量为0.5N，并在试验段I和试验段II中预埋反测头多点位移计，在每个开挖循环过程中，持续采集监测数据；步骤3，根据试验段I和试验段II的反测头多点位移计的监测数据，采用限元或者有限差分数值方法反演土体的强度参数；步骤4，根据反演的岩土体参数，采用基于强度折减数值方法，模拟掌子面开挖分台阶开挖形式，计算掌子面安全为1.3时所需的玻璃纤维锚杆数量，并以该数量作为全断面开挖的超前核心土支护的玻璃纤维锚杆的最终确定数量。