摘要：本研究針對(duì)魯山淺埋隧道頂部圍巖支護(hù)問題，使用3DEC數(shù)值模擬軟件，通過進(jìn)行隧道無錨桿支護(hù)試驗(yàn)，模擬隧道在無支護(hù)情況下的垮塌效果，設(shè)計(jì)了定向錨桿支護(hù)方案，對(duì)比分析兩種支護(hù)方式的效果及安全性和經(jīng)濟(jì)性，結(jié)果表明，系統(tǒng)錨桿支護(hù)和定向錨桿支護(hù)都能夠有效減少隧道的垮塌，控制圍巖的變形。此外，定向錨桿支護(hù)相較于系統(tǒng)錨桿支護(hù)，在資源利用、人力和財(cái)力成本方面具有明顯的節(jié)省效益。綜合考慮施工成本費(fèi)用、時(shí)效性和安全性等因素，定向錨桿支護(hù)是一種可行且優(yōu)化的淺埋段隧道支護(hù)方案。

關(guān)鍵詞：淺埋隧道；系統(tǒng)錨桿；定向錨桿；3DEC；離散元；數(shù)值模擬

中圖分類號(hào)：U455.7""""""""""""""""""""""""""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A"""""""""""""""""""""""""""""""""" 文章編號(hào)：1673?6478（2023）S1?0052?05

0 引言

隨著交通工程規(guī)劃理念的轉(zhuǎn)變，隧道工程在交通工程中的重要性也越來越突出。在隧道工程建設(shè)中，由于地質(zhì)環(huán)境的限制、線路規(guī)劃及隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的提高，不可避免地需要穿越淺層巖體地段，也相對(duì)出現(xiàn)了大量的淺埋軟弱圍巖隧道等問題。然而淺層巖體通常是風(fēng)化程度高、松散破碎的軟弱巖層，其自身承載能力弱。當(dāng)隧道需要穿越這類軟弱破碎地層時(shí)，一方面由于隧道開挖引起地應(yīng)力的重新分布，使得圍巖可能承受的應(yīng)力狀態(tài)超過自身承載能力，從而引起圍巖失穩(wěn)，導(dǎo)致塌方事故發(fā)生。而軟弱圍巖具有強(qiáng)度低、變形量大、變形速率快、變形持續(xù)時(shí)間長等特點(diǎn)[1]，在軟弱圍巖地層中開挖隧道，圍巖極易產(chǎn)生大變形，甚至造成隧道坍塌，嚴(yán)重威脅隧道建設(shè)的安全。

隨著隧道工程的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，淺埋段隧道錨桿支護(hù)技術(shù)也取得了顯著的進(jìn)展。過去幾十年間，研究學(xué)者在該領(lǐng)域開展了大量的研究工作，并提出了多種支護(hù)方案。在地質(zhì)條件一般或較差的軟弱圍巖地段，錨桿還起到穩(wěn)定初期支護(hù)的作用。淺埋隧道開挖時(shí)，極易破壞巖石原有的穩(wěn)定性，周圍環(huán)境也會(huì)受到很大的影響。王顯春[2]等人基于重慶武隆隧道工程背景，隧道開挖導(dǎo)致地表廠房基礎(chǔ)變形，簡(jiǎn)化工程為平面應(yīng)變模型，進(jìn)行數(shù)值分析，并且采用不同的計(jì)算方法進(jìn)行對(duì)比。通過設(shè)置不同的開挖方式，模擬分析了不同工況下的地表變形和圍巖應(yīng)力分布，結(jié)果表明，通過采用高強(qiáng)度的支護(hù)，縮短開挖步距，并且在施工關(guān)鍵處進(jìn)行補(bǔ)充加固，可以有效地降低隧道開挖對(duì)周圍環(huán)境的影響。張小旺[3]通過有限元模擬隧道施工過程，得出圍巖變形模擬值，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)整體上相似，驗(yàn)證有限元模擬分析方法的合理性。劉俊、賴勇[4]等人以重慶輕軌某區(qū)間隧道為例，使用FLAC3D軟件模擬了受建筑物影響的淺埋偏壓隧道模型，得出了隧道巖層變形受施工開挖順序的影響，CD法開挖隧道時(shí)左導(dǎo)坑先行，地表沉降以及塑性區(qū)的變形減小，最后通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。楊東[5]在統(tǒng)計(jì)了12個(gè)淺埋段隧道的圍巖變形之后，總結(jié)了圍巖變形規(guī)律，隨后通過FLAC3D軟件模擬分析了施工方法和支護(hù)方式對(duì)圍巖變形的影響。

針對(duì)隧道圍巖失穩(wěn)破壞，造成初期支護(hù)、二次襯砌開裂掉塊，鋼拱架扭曲等，并且隧道失穩(wěn)變形常表現(xiàn)出較明顯的非對(duì)稱性，表現(xiàn)為在隧道的某些位置受力變形要明顯大于其他部位，定向預(yù)加固方法即針對(duì)層狀巖石大變形隧道的非對(duì)稱特性，對(duì)隧道受力變形大的位置進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)，或針對(duì)層理弱面調(diào)整超前及錨桿施作角度，使其支護(hù)結(jié)構(gòu)能更好地與層理弱面進(jìn)行連接。此外，系統(tǒng)錨桿對(duì)于硬巖及巖層結(jié)構(gòu)較好的圍巖可起到錨固圍巖、控制變形、促進(jìn)平衡拱形成的作用，對(duì)于土砂類圍巖主要是加強(qiáng)拱腳穩(wěn)定和防止掌子面崩塌失穩(wěn)；而對(duì)于軟質(zhì)圍巖，系統(tǒng)錨桿可起到增加內(nèi)壓、減小圍巖塑性區(qū)和變形的作用。針對(duì)系統(tǒng)錨桿到隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性到底起多大作用這個(gè)問題，陳力華[6]等人結(jié)合強(qiáng)度折減法研究了錨桿在不同圍巖中對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定狀態(tài)和安全等級(jí)的影響，利用對(duì)錨桿作用效果的有限元數(shù)值分析，認(rèn)為在很多地層中錨桿對(duì)保持圍巖穩(wěn)定的作用效果并不大，并建議要更多地開展對(duì)系統(tǒng)錨桿在隧道中作用效果的研究。陳建勛[7]在對(duì)黃土隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)研究中發(fā)現(xiàn)在黃土隧道中使用鋼拱架后，在鋼拱架與錨桿的共同支護(hù)中，系統(tǒng)錨桿在拱頂處所受應(yīng)力為壓應(yīng)力，沒有起到懸吊作用，拱腳處的應(yīng)力則以拉應(yīng)力為主且數(shù)值也要比拱部錨桿受力大，因此建議在鋼拱架支護(hù)下的19道中應(yīng)取消系統(tǒng)錨桿。宿鐘鳴[8]根據(jù)系統(tǒng)錨桿在圍巖中所受的拉拔力和中性點(diǎn)處的軸力這兩方面特點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)錨桿在黃土隧道中的受力特征進(jìn)行了研究并對(duì)錨桿長度優(yōu)化問題進(jìn)行了分析。吳金剛[9]等人在對(duì)軟巖和硬巖隧道系統(tǒng)錨桿支護(hù)進(jìn)行研究時(shí)，分別分析了系統(tǒng)錨桿在軟巖中和硬巖隧道中的作用及支護(hù)機(jī)理，并提出了在兩種圍巖系統(tǒng)錨桿的設(shè)置方案。何本國[10]等人通過研究在軟巖隧道中錨桿軸力傳遞過程和動(dòng)態(tài)調(diào)控過程，得出在錨桿支護(hù)初期軸力逐漸增大，當(dāng)達(dá)到最大值后逐漸減小，錨桿的中性點(diǎn)位置會(huì)向巖層深處轉(zhuǎn)移，從而形成壓力拱。張連英[11]等人等利用數(shù)值模擬的方法對(duì)錨桿在圍巖中的作用機(jī)理進(jìn)行了分析，通過在模型中改變錨桿的錨固長度來研究錨桿長度對(duì)圍巖變形及應(yīng)力的影響。孫洋[12]等人根據(jù)寺坪隧道實(shí)際項(xiàng)目，通過理論計(jì)算在工程現(xiàn)場(chǎng)采用了波速測(cè)試的方法確定了錨桿的設(shè)計(jì)長度，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，加長錨桿在改善圍巖受力和變形方面和支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力方面要比強(qiáng)支護(hù)方案更有效果，且更能發(fā)揮圍巖自身的承載能力。

本研究的目標(biāo)是對(duì)比分析系統(tǒng)錨桿和定向錨桿支護(hù)在淺埋段隧道中的性能差異。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，選擇魯山淺埋隧道作為研究對(duì)象，并借助3DEC數(shù)值模擬軟件進(jìn)行數(shù)值模擬研究。首先，進(jìn)行了隧道無錨桿支護(hù)試驗(yàn)，模擬了隧道在無支護(hù)情況下的垮塌效果，為后續(xù)支護(hù)方案的比較提供了基準(zhǔn)。其次，設(shè)計(jì)了定向錨桿支護(hù)方案，并通過對(duì)比分析兩種支護(hù)方式的效果、安全性和經(jīng)濟(jì)性，以評(píng)估其性能差異。通過研究的結(jié)果，為工程實(shí)踐中的支護(hù)方案選擇提供科學(xué)依據(jù)，并促進(jìn)隧道工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性改進(jìn)。

1 工程背景

1.1 工程概況

魯山隧道位于淄博市博山區(qū)池上鎮(zhèn)店子村東南側(cè)約1200m 處，該隧道為分離式隧道，左線軸線起止樁號(hào)為ZK76 + 423～ZK79 + 870，長3 447m，右線軸線起止樁號(hào)為K76 + 441～K79 + 883，長3 442m，為雙向六車道特長隧道。單向主洞設(shè)計(jì)為三心圓輪廓， 建筑界限： 寬15.25m = （1 + 0.75 + 3 ×3.75 + 1.25 + 1）、高5m。車行橫洞口緊急停車帶加寬帶建筑界限： 寬18.25m = （1 + 0.75 + 3 ×3.75 + 1.25 + 3 + 1）、高5m。

1.2 地形地質(zhì)情況

隧址區(qū)為剝蝕低山丘陵地貌區(qū)，地表植被較發(fā)達(dá)，大部分區(qū)域基巖埋深較淺，隧址區(qū)頂部基巖直接露出，風(fēng)化現(xiàn)象嚴(yán)重，局部表層覆蓋殘坡積物，隧道進(jìn)、出口第四系覆蓋層較薄，基巖埋深較淺。隧址區(qū)海拔高程466.5～736.5m，相對(duì)高差約270m，整體較陡，隧道最大埋深約262m。魯山隧道ZK77＋050～110，洞身淺埋，覆土最少5m左右。地表分布厚層第四系坡洪積層，主要成分為塊石、碎石、沙礫及少量黏性土。

1.3 水文地質(zhì)概況

隧址區(qū)屬變質(zhì)巖裂隙水含水區(qū)，隧道進(jìn)口沖溝內(nèi)及K77052洞身段沖溝內(nèi)見地表徑流。由于場(chǎng)區(qū)地形較陡，有利于地表水和地下水排泄，地下水穩(wěn)定水位標(biāo)高低于隧道設(shè)計(jì)標(biāo)高，故地表水及地下水對(duì)隧址區(qū)影響不大，水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單。淺埋段洞身埋深較淺，地表分布厚層第四系坡洪積層，主要成分為塊石、碎石、沙礫及少量黏性土，該層滲透系數(shù)較大，加強(qiáng)該區(qū)段防、排水。

2 數(shù)值計(jì)算模型

2.1 3DEC 軟件介紹

近年來，數(shù)值模擬方法已應(yīng)用于隧洞等地下工程穩(wěn)定性分析，對(duì)巖體較完整的地下工程采用有限單元法和有限差分法均可達(dá)到較精確的結(jié)果。有限元等數(shù)值計(jì)算方法是以連續(xù)介質(zhì)力學(xué)為基礎(chǔ)的，對(duì)材料的破壞形式和破壞過程難以模擬，但離散元法可以求解連續(xù)介質(zhì)向非連續(xù)介質(zhì)轉(zhuǎn)化的優(yōu)點(diǎn)，能模擬材料從連續(xù)到非連續(xù)的轉(zhuǎn)變過程，對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)面的地下工程采用離散元法更為合適[13]。

3DEC是在二維離散元軟件UDEC的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，可視為二維UDEC軟件的三維拓展，兩者的基本理論相同，即基本理論為離散元法。離散元法具有模擬巖體的非均質(zhì)、大變形和不連續(xù)等特點(diǎn)，離散元方法的理論基礎(chǔ)是牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，離散單元法將研究的模型區(qū)域劃分成一個(gè)個(gè)分離的多邊形塊體單元，單元體之間有一定的初始接觸狀態(tài)，在力的作用下隨著單元的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)，各個(gè)單元體之間的接觸關(guān)系發(fā)生改變，塊體單元或達(dá)到平衡狀態(tài)，或一直保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。針對(duì)這一理論基礎(chǔ)，離散單元法對(duì)于分析不連續(xù)巖體力學(xué)問題或塊體系統(tǒng)在準(zhǔn)靜力以及動(dòng)力條件的運(yùn)動(dòng)問題有著不錯(cuò)的模擬性。離散單元法以各種塊體為研究對(duì)象，塊體之間只需滿足力的平衡條件即可達(dá)到變形協(xié)調(diào)的約束。

3DEC不僅具備求解連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的分析能力，同時(shí)3DEC在處理非連續(xù)介質(zhì)環(huán)節(jié)上也具有本質(zhì)優(yōu)勢(shì)，適用于由不連續(xù)界面而引起的變形破壞現(xiàn)象的機(jī)理研究。因此，3DEC是研究巖石等非連續(xù)介質(zhì)動(dòng)力學(xué)的有效方法，并在巖土工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.2 數(shù)值模型網(wǎng)格的劃分和邊界條件的確定

在3DEC的離散元計(jì)算方法中，網(wǎng)格的尺寸大小對(duì)計(jì)算結(jié)果影響比較大，減小網(wǎng)格尺寸，其計(jì)算精度會(huì)相應(yīng)的提高，但是會(huì)消耗更多的計(jì)算資源。在離散元模型中，可通過gen edge命令將模型分割成大量三角形四面體的有限差分單元體。Kuhlemeyer等人[14]通過研究表明，空間單元尺寸小于1/10～1/8最高頻率分量的波長時(shí)，可以讓應(yīng)力波較好地在模型單元中傳播。同時(shí)，為了抑制應(yīng)力波在傳播過程的失真率，單元尺寸選擇對(duì)爆轟應(yīng)力波的輸入頻率也有要求，其輸入的應(yīng)力波頻率最高值為：

2.3 三維模型建立及參數(shù)選取

在數(shù)值計(jì)算過程中，為減小邊界效應(yīng)的影響，模型邊界的長寬應(yīng)至少取3～4倍的隧道洞寬[15]，這樣既可保證較好地分析鉆爆法開挖對(duì)隧道周邊圍巖的影響，又能節(jié)約計(jì)算時(shí)間。研究模型以魯山隧道相關(guān)地質(zhì)情況為背景，計(jì)算斷面樁號(hào)為ZK77＋028，屬于Ⅳ級(jí)圍巖淺埋段，圍巖巖體主要為強(qiáng)、中風(fēng)化斜長片麻巖，巖體較破碎，結(jié)構(gòu)面發(fā)育，結(jié)合一般，裂隙塊狀結(jié)構(gòu)，巖芯多呈短柱狀及碎塊狀。

根據(jù)圣維南原理：如果把物體的一小部分邊界上的面力變換為分布不同但靜力等效的面力，則近處的應(yīng)力分布將有顯著的改變，遠(yuǎn)處的影響可以不計(jì)。結(jié)合該隧道工程實(shí)際建立模型，其空間位置形態(tài)，尺寸為60m×40m×60m，并利用gen edge命令劃分網(wǎng)格并施加應(yīng)力及速度邊界，巖體采用Mohr?Coulomb彈塑性本構(gòu)模型，結(jié)構(gòu)面采用面面接觸。通過巖石力學(xué)室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定得到節(jié)理巖石黏聚力、內(nèi)摩擦角、單軸抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等參數(shù)，并通過RMR法折減得到節(jié)理巖體的物理力學(xué)參數(shù)見表1和表2。為了簡(jiǎn)化計(jì)算以及消除不確定因素，暫不考慮地下水的影響，不考慮水平構(gòu)造應(yīng)力，在頂部施加豎向應(yīng)力模擬相應(yīng)環(huán)境地應(yīng)力作用，分析隧道開挖過程中對(duì)周邊巖體的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

3 系統(tǒng)錨桿支護(hù)與定向錨桿支護(hù)的對(duì)比研究

選取魯山隧道左線ZK77＋028～ZK77＋068段為研究對(duì)象，其圍巖等級(jí)為Ⅳ級(jí)，采用CD法進(jìn)行開?挖。

?根據(jù)隧道所處的工程地質(zhì)條件，按新奧法原理設(shè)計(jì)洞身結(jié)構(gòu)。隧道支護(hù)采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，并配合超前小導(dǎo)管注漿共同支護(hù)；初期支護(hù)由工字鋼拱架（或鋼筋格柵）、系統(tǒng)錨桿、鋼筋網(wǎng)及噴射混凝土組成，鋼拱架之間采用縱向鋼筋連接，并與系統(tǒng)錨桿及鋼筋網(wǎng)焊為一體，與圍巖密貼，形成承載結(jié)構(gòu)；二次襯砌采用C35模注防水混凝土（防水鋼筋混凝土）結(jié)構(gòu)；初期支護(hù)與二次襯砌組成隧道承載結(jié)構(gòu)。預(yù)留變形量為14cm，噴射混凝土采用C25混凝土，噴射厚度為26cm；徑向采用規(guī)格為C22藥卷錨桿，長度為350cm，錨桿環(huán)向間距為80cm，縱向布置間距為100cm；鋼筋網(wǎng)規(guī)格為A8，環(huán)向與縱向布置間距均為20cm，單層布置；鋼拱架采用"20a工字鋼，縱向間距為80cm。

3.1 系統(tǒng)錨桿支護(hù)隧道變形

3.1.1 無系統(tǒng)錨桿支護(hù)結(jié)果

經(jīng)過上述分析后進(jìn)行模型的計(jì)算。首先，模型初始化，使得地應(yīng)力達(dá)到平衡；然后根據(jù)施工實(shí)際，在不考慮系統(tǒng)錨桿支護(hù)的情況下，模擬開挖隧道的過程。為了方便觀察隧道周圍圍巖垮塌情況，以地應(yīng)力平衡后隧道開挖后，運(yùn)行10"000時(shí)步進(jìn)行記錄，來觀察圍巖變形情況。

通過上述結(jié)果可以看出，當(dāng)不考慮系統(tǒng)錨桿支護(hù)的情況下，計(jì)算結(jié)果如圖1所示?？芍谒淼篱_挖后，圍巖的豎向位移最大值發(fā)生在拱頂和拱底，并且相對(duì)于邊墻的收斂程度略大。在隧道開挖初期，圍巖的豎向位移變化速度較快，而開挖后豎向位移變化范圍逐漸減小。由圖2可知，隧道開挖后，洞頂變形區(qū)域較為明顯，隧道左側(cè)拱頂有明顯的圍巖垮塌，其余位置不明顯，其中隧道垮塌塊體的最大位移為1.44mm。

3.1.2 有系統(tǒng)錨桿支護(hù)結(jié)果

考慮系統(tǒng)錨桿支護(hù)的情況下，模擬開挖隧道的過程，為了方便觀察隧道周圍圍巖垮塌情況，以地應(yīng)力平衡后隧道開挖后，運(yùn)行10"000時(shí)步進(jìn)行記錄，并觀察圍巖變形情況。

隨著系統(tǒng)錨桿支護(hù)的施加，位移場(chǎng)的影響范圍逐漸變小。圖3是在系統(tǒng)錨桿支護(hù)條件下，隧道拱頂沒有明顯的塊體垮塌，圍巖塊體的最大位移為0.3mm，與無系統(tǒng)錨桿支護(hù)位移量相比縮減了接近80%。圖4所示為隧道開挖過程中主要承受軸力的錨桿主要集中在拱頂位置，其余區(qū)域分布較為均勻，拱頂處系統(tǒng)錨桿所承受應(yīng)力最大值約為0.2MPa，說明系統(tǒng)錨桿在控制圍巖的垮塌方面起到了一定的效果，因此當(dāng)淺埋隧道開挖后進(jìn)行系統(tǒng)支護(hù)，可以有效改善圍巖的變形狀況，增強(qiáng)圍巖的穩(wěn)定性。

3.2 定向錨桿支護(hù)隧道變形

選取隧道開挖方向8m為研究對(duì)象，通過改變錨桿的縱距和支護(hù)的位置，對(duì)系統(tǒng)錨桿進(jìn)行部分縱距加密和定向錨桿施加，隨后進(jìn)行隧道圍巖垮塌的數(shù)值模擬。先將隧道分區(qū)為拱頂、拱腰和拱腳，依據(jù)3.1.2節(jié)系統(tǒng)錨桿支護(hù)效果，只考慮在拱頂部分進(jìn)行定向錨桿支護(hù)。由于錨桿作為一種單一的支撐方法，對(duì)參數(shù)的變化很敏感，以0.01m的位移值作為判斷坍塌塊和不穩(wěn)定塊的標(biāo)準(zhǔn)，分析了坍塌塊和不穩(wěn)定塊的數(shù)量和總體積，作為確定不穩(wěn)定塊變形的依據(jù)，同時(shí)統(tǒng)計(jì)了采用錨桿的數(shù)量，并結(jié)合3.1節(jié)無系統(tǒng)錨桿支護(hù)和有系統(tǒng)錨桿支護(hù)的模擬部分。每種模擬情況對(duì)應(yīng)的不穩(wěn)定塊體的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3所示。

表3說明了不同錨桿支護(hù)方案下不穩(wěn)定塊體的數(shù)量和體積的變化。在采用系統(tǒng)錨桿支護(hù)條件下，不穩(wěn)定塊體的數(shù)量和體積得到了明顯的減小。在采用定向錨桿支護(hù)條件下，隨著錨桿縱距的加密，不穩(wěn)定塊體的數(shù)量和體積也得到了明顯減小。在定向錨桿縱距為0.75和0.5的情況下，雖然不穩(wěn)定塊體的數(shù)量比系統(tǒng)錨桿支護(hù)條件下的數(shù)量多，但是體積減小了，同時(shí)支護(hù)錨桿的數(shù)量相較于系統(tǒng)錨桿布置有了大幅度的減少，說明這兩種定向錨桿布置方案下圍巖的支護(hù)效果優(yōu)于系統(tǒng)錨桿布置。由于錨桿數(shù)量的減少，在資源利用、人力和財(cái)力成本方面具有明顯的效益體現(xiàn)。

4 結(jié)論

本文基于魯山淺埋隧道工程地質(zhì)力學(xué)條件，采用3DEC離散元軟件，分析了隧道在無支護(hù)情況下和有系統(tǒng)錨桿支護(hù)情況下的垮塌效果，并以此設(shè)計(jì)了定向錨桿支護(hù)方案，通過對(duì)比分析兩種支護(hù)方式，得出了以下結(jié)論：

（１）淺埋隧道開挖工程中，在圍巖拱頂和拱底處會(huì)產(chǎn)生明顯的位移，且拱頂有明顯的圍巖塊體垮塌，同時(shí)系統(tǒng)錨桿在控制圍巖的垮塌方面起到了一定效果。因此當(dāng)淺埋隧道開挖后及時(shí)施加初期支護(hù)，可以有效改善圍巖的變形狀況，增強(qiáng)圍巖穩(wěn)定性。

（２）數(shù)值模擬表明，在采用定向錨桿支護(hù)后，施工所需要的錨桿使用數(shù)量得到了明顯減少，且定向錨桿縱距為0.75和0.5的情況下圍巖的支護(hù)效果優(yōu)于系統(tǒng)錨桿布置，在資源利用、人力和財(cái)力成本方面具有明顯的效益。定向錨桿支護(hù)是一種可行且優(yōu)化的淺埋段隧道支護(hù)方案，這將為工程實(shí)踐中的支護(hù)方案選擇提供科學(xué)依據(jù)，并促進(jìn)隧道工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性改?進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

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