杨晓敏

(秦皇岛广瑞工程项目管理有限公司，河北 秦皇岛 066100)

1 工程概况

某隧道工程全长6.35km，最大高度9.2m，最大宽度6.1m。地质勘查结果表明，内部地质构造较为复杂，且存在软弱围岩、断层破碎带等不良地质。另外，孔隙潜水、基岩裂隙水较多，断层含水量丰富。为防止地下施工出现软岩变形问题，需要采取预应力锚索支护措施。

2 预应力锚索支护设计

2.1 长度设计

预应力锚索由3 部分组成，其结构如图1 所示，在设计锚索长度时，应结合各分段的功能，在满足支护要求的前提下合理调整各分段的长度。根据《岩土锚杆(索) 技术规程》CECS22-2018 中提供的计算公式：

图1 预应力锚索结构图

式中：L 为锚固段长度，单位为cm；N 为轴向拉力，单位为N，D 为锚索直径，单位为mm；q 为岩层与注浆体之间的粘结强度，单位为MPa。通过上式可以得出符合施工要求的锚固段长度，在此基础上按照3:1 的比例，划分出内锚固段和外锚固段。在现有的技术规程中，没有关于自由段长度设计的明确要求，行业内通常以“自由段整体穿过滑裂面，且露出端不低于1.5m”为宜。

2.2 间距设计

预应力锚索的密度越大，提供的支撑力也会相应的增加；但是间距太小，会导致原本就比较局促的地下施工空间变得更加狭窄，不利于机械作业的开展，而且也会相应的提高施工成本。因此，需要通过间距设计，在满足支护要求和减少空间占用之间达到统筹平衡。根据压缩拱理论，压缩拱内径可由公式R=r+a/2 表示。式中R 为压缩拱内径，r 为洞室半径，a 为锚索横线间距。……