16 浅谈隧道围岩大变形的判据及处理措施

16 浅谈隧道围岩大变形的判据及处理措施
16 浅谈隧道围岩大变形的判据及处理措施

隧道塌方原因及处理措施

隧道塌方原因及处理措施

目录 一、隧道塌方的原因 (1) 二、塌方处理一般程序 (2) 三、塌方处理实例 (3) (一)隧道概述 (3) (二)塌方过程 (4) (三)塌方段原设计情况 (5) (四)塌方可能原因分析 (5) (五)塌方处理措施 (6) (六)进度计划及人机配置 (9) (七)施工注意事项 (10) (八)处理效果 (10) 四、经验教训总结 (10)

隧道塌方原因及处理措施 一、隧道塌方的原因 目前国内在建和已建隧道工程中,均出现过不同程度的塌方现象,给建设和运营带来了较大的危害。在此,根据新奥法原理分析隧道塌方形成的可能原因。 新奥法的主要原理是在岩体力学特征和变形规律以及莫尔理论的基础上,通过量测手段对开挖后围岩进行动态监测,并根据围岩自稳的时间和空间效应确定爆破强度、开挖速度、初支参数以及辅助施工方法等。其力学机理是利用围岩自稳能力,及时施作初期支护和二次衬砌并与围岩形成整体受力结构。从此原理分析隧道塌方的原因如下: (一)洞身工程地质条件差,围岩自稳能力低,施工时没来得及进行初期支护即发生坍塌。如掌子面围岩软弱、岩体破碎、地下水发育、洞身埋深浅。或隧区通过不良地质地段,如断层褶皱带、膨胀岩地区以及高应力岩层等。这些复杂地质条件往往有不可预见性,给设计和施工的准确性和安全性带来较大困难。见图1。 (二)设计过程中未能准确判断隧区地质条件,没有充分考虑不良地质对隧道的影响,特别是没有及时与现场实际地质条件进行跟踪分析,导致在围岩分级、支护参数设计以及开挖进尺要求等不合理。 (三)施工过程中没有对诸如软弱围岩、浅埋地层等不良地质体进行注浆、超前支护预处理,保证不了围岩足够的自稳能力和自稳时间;开挖爆破效果差,导致围岩应力集中,出现滑塌现象;没有按照设计和规范要求进行施工,如初支背后有空洞、初支厚度不够、锚杆的长度和数量不足以及钢架的间距过大等,致使围岩岩体间不能连成整体受力结构,保证不了支护强度与围岩滑移的力学平衡。 (四)新奥法施工是一个动态过程,对隧道进行实时监控是重要环节之一。目前很多隧道塌方造成人员伤亡、财产损失的原因就是监

隧道塌方处理及防治措施

隧道塌方处理及防治措施 摘要:公路隧道塌方不仅影响工程施工进度和安全生产,更直接影响到隧道的施工费用,如何减少隧道塌方,是设计和施工人员共同关心的问题。本文从造成塌方的原因入手,分析了塌方的预防和治理塌方的措施。 关键词:隧道塌方;处理;防治措施 引言 我国的经济在不断地发展,道路工程事业也在发展中进步,然而隧道工程已经成为道路工程的重要组成部分,目前,我国正在大力的修建一些公路桥梁等基础的交通设施。在不良地质地段修筑隧道, 经常出现洞顶、侧壁的滑移坍落现象, 严重的甚至发生冒顶情况, 这些统称为塌方。塌方不但使围岩条件更加恶化, 而且直接威胁施工安全, 延误工期, 费工费料, 还影响工程质量和使用年限。因此施工中应预防塌方和正确处理塌方。 一、隧道塌方及其危害分析 近些年来,在隧道的开挖施工中,都会发生或大或小的塌方,给施工人员的人身安全和社会造成了极大的影响。所谓隧道塌方是指在施工过程中由于应力作用洞顶与两侧的部分岩石和泥沙土大量塌落的现象。塌方的主要类型有洞口塌方和洞内塌方。一般情况下,洞口段的岩体风化严重、破碎,或为堆积层,所以其整体稳定性较差,加上埋置深度浅,就容易在重力作用下出现开裂变形或下沉,当达到极限状态时,就会导致整体失稳,从而发生塌方。在洞内,当隧道开挖时,其周围的岩石会由于应力释放而发生变形或下沉,还有可能是因为围岩内部早已经有节理和层理松弛剥落的现象,针对这些情况如果没有及时采取相应的支护措施,就会很容易形成掉块现象甚至塌方。在施工时一旦发生塌方事故,将带来严重的后果。具体表现在以下三个方面: 1、对施工人员的人身安全造成很大的威胁,给施工人员家庭带来沉重的打击。 2、延长了隧道的施工工期、增加了工程预算,并且极大程度的破坏了机械设备和降低了施工单位的施工质量。 3、影响了施工单位的声誉,并且给社会造成了不良的影响。隧道塌方有高发性和高危性两大特点,鉴于以上严重后果,所以我们必须对塌方的原因、机理进行深入的研究,在以后的施工过程中尽量采取有效的防护和治理措施来减少隧道塌方带来的危害。 二、隧道塌方的常见原因 1、前期隧道设计不良

隧道施工期间的变形监测

TRANSPOWORLD 2011No.9 (May) 206B RIDGE&TUNNEL 桥梁隧道 隧 道监测作为新奥法的重要内容之一,在隧道施工中 起着非常重要的作用。某隧道(DK2+450~DK4+036)地处龙岩闹市区,具有埋深浅、地表建筑密集、地下管线众多、围岩破碎、施工对地表建筑及地下管线影响大等诸多施工不利因素。在施工期间对地表位移、建筑变形及爆破震动等进行监测,监测成果除了为评价施工对建筑的影响服务外,监测成果还可反馈施工,为施工方案及爆破设计参数等的优化提供重要依据,测试成果对确保施工安全、加快施工进度、降低施工成本具有重要意义。 监控测量的目的 在施工期间对隧道进行监控测量,可掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈,指导施工作业;通过对围岩和支护的变位、应力测量,修改支护系统设计,提供二次支护的最佳时间;在位移——时间曲线中如出现以下反常现象,表明围岩和支护呈不稳定状态,应加强监视。 隧道洞内外观测 隧道开挖工作面的观测 在每个开挖面进行,特别是在 软弱破碎围岩条件下,开挖后由隧道工程师和地质工程师立即进行地质调查,观察后绘制开挖工作面略图(地质素 描),填写工作面状态记录表及围岩级别判定卡。 开挖后未被支护围岩的观测,如节理裂隙发育程度及其方向;开挖工作面的稳定状态,顶板有无坍塌;涌水情况:位置、水量、水压等;底板是否有隆起现象。 对开挖后已支护的围岩的观测,如对已施工区段的观察每天至少进行一次,观察内容包括有无锚杆被拉断或垫板脱离围岩现象;喷射混凝土有无裂隙和剥离或剪切破坏;钢拱架有无被压变形情况;锚杆注浆和喷射混凝土施工质量是否符合规定的要求;观察围岩破坏形态并分析。 洞外观察 洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观察,观察结果记录在工程施工日志及相关表格中。 隧道位移及变形量测 地表下沉量测 根据图纸要求洞口段应在施工过程中可能产生地表塌陷之处设置观测 点,如图1所示。地表下沉观测点按普通水准基点埋设,并在预计破裂面以外3~4倍洞径处设至少两个水准基点,以便互相校核,基点应和附近原始水准点多次联测,确定原始高程,作为各观测点高程测量的基准,从而计算出各观测 点的下沉量。地表下沉桩的布置宽度应根据围岩级别、隧道埋置深度和隧道开挖宽度而定。地表下沉量测频率和拱顶下沉及净空水平收敛的量测频率相同。地表 下沉量测应在开挖工作面前方H+h(隧道埋置深度+隧道高度)处开始,直到衬砌结构封闭、下沉 基本停止时为止。 周边位移量测 C R D 法洞内监控点布置见图2所示,而双侧壁导坑法洞内控制点布置见图3所示。量测坑道断面的收敛情况,包括量测拱顶下沉、净空水平收敛,以及底板鼓起(必要时)。拱顶是隧洞周边上的一个特殊点,挠度最大,其位移情况,具有较强的代表性和显示“闯口”作用等。 拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距,Ⅲ级及以上围岩不大于40m;Ⅳ级围岩不大于25m;V级围岩应小于 隧道施工期间的变形监测 文/王 刚

软弱围岩隧道

软弱围岩隧道 随着我国铁路路网的完善,建设标准的提高,特别是高速铁路和客运专线的大量修建,隧道建设规模和技术水平也踏上了一个新的台阶;然而,软弱围岩隧道坍方、作业人员伤亡等事故却时有发生,隧道建设的安全现状无法与当前的形势相适应。从设计源头上解决当前软弱围岩隧道建设过程中存在的问题,是非常必要和及时的。 我国是世界铁路隧道大国。据统计,截止目前,我国铁路隧道通车运营长度已达到6000公里,在建隧道约6600公里,规划设计长度约7600公里,预计到2020年,我国铁路隧道总长将达2万公里左右,位居世界第一。 我院承担的任务主要集中在西南山区,地形、地质条件复杂,一方面,隧道多;另一方面,隧道通过软弱围岩地段长,如:全长462km的成兰线,隧道长度就达到322km,隧线比70%,Ⅳ、Ⅴ级围岩的比重75%,且多为千枚岩、板岩等软弱围岩地层。 这些都从客观上增大了隧道设计在安全方面的风险。半个多世纪来,我院在西南山区铁路隧道的建设中,既积累了一定的经验,也有不少教训和体会,根据会议安排,下面我就软弱围岩隧道工程设计方面做简要汇报,不妥之处,敬请领导批评指正。一、软弱围岩主要工程地质特点 软弱围岩一般是指岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎的围岩,工程地质特点有:

(1)岩体破碎松散、粘结力差:一般为土层、岩体全风化层、挤压破碎带等构成的围岩,由于结构破碎松散,岩体间的粘结力差,开挖洞室后,仅靠颗粒间的摩擦效应和微弱胶结作用成拱,这类岩体极不稳定,尤其是在浅埋地段容易发生坍塌冒顶。 (2)围岩强度低、遇水易软化:一般以页岩、泥岩、片岩、炭质岩、千枚岩等为代表的软质岩地层,由于其强度低、稳定性差,开挖暴露后易风化、遇水易软化,尤其是深埋地段受高应力影响容易发生塑性变形,造成洞室内挤。 (3)岩体结构面软弱、易滑塌:主要是存在于受结构面切割影响严重的块状岩体中,由于结构面的粘结强度较低,开挖后周边岩体极易沿结构面产生松弛、滑移和坠落等变形破坏现象。

浅谈隧道塌方处理及防治措施

浅谈隧道塌方处理及防 治措施 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

浅谈隧道塌方处理及防治措施摘要:隧道作为高等级公路快速发展中不可或缺的地下工程,承担着较大的交通运输任务。本文主要根据以往的隧道塌方处理实例,对隧道塌方的处理措施,进行了介绍和探讨,同时,对于隧道塌方的预防,进行了相应的建议,对于一些应注意的隧道塌方方面问题处理,提出了参考建议和意见。 关键词:隧道塌方;处理;防治措施 隧道塌方作为隧道建设使用中容易出现的问题,一旦发生,就会造成交通阻塞,道路阻断,甚至造成人员伤亡事故,导致较大的经济财产损失。因此,在隧道建设中,应采取合理有效的科学措施,对于隧道塌方进行预防和防治。同时,在隧道塌方后,要及时的进行处理和善后工作,将塌方问题更快解决,从而使隧道塌方造成的经济损失降到最低,避免出现由于延误处理救援时机而导致的更大事故发生。本文主要以四方山隧道塌方事故的处理方案为依据,对于隧道的塌方处理及防治措施进行了较为深入的探讨。 塌方是隧道施工中比较常见和典型的一种事故。一旦塌方发生,不仅延误工期、大幅度增加工程费用,而且会危及施工人员的生命安全。如果处理不当,则会给工程质量遗留隐患,给后期维修养护工作带来极大的

困难。但由于塌方原因众多,形式多样,因此处理时必须全面分析,根据工程具体情况提出综合治理方案。 一.塌方研究现状及产生原因 1.隧道的地形地质因素。隧道工程属地下工程,地质情况千变万化,施工过程中受各种不可预见的地质现象及地质构造的影响巨大。公路隧道工程受多变的地质条件影响,如遇到地下水、岩溶、断层破碎带、高地应力、岩爆、瓦斯、偏压浅埋、膨胀土等条件,使施工难度大,安全性差;而且公路隧道开挖跨度大,单洞三车道隧道开挖跨度可达16 m,形状扁平,且防水要求高,加之受勘查水平及其他很多相关因素的制约,这些无疑加大了公路隧道的施工难度和塌方事故产生。 2.隧道的受力状况。隧道塌方从受力因素来说,包括洞口塌方的受力状况和隧道内洞身塌方的受力状况。洞口仰坡变形破坏主要是在变形过程中产生强烈的松动,并在边坡的坡顶附近产生一系列的拉张裂缝。由于边坡岩体一般较为破碎,在隧道开挖产生变形破坏后,并不出现清晰的底滑面,而是表现为破坏区岩体的强烈松动变形。隧道内洞身塌方的受力,从结构观点出发,如把喷层与部分围岩组合在一起,视作组合梁或承载拱,或把锚杆看作是固定在围岩中的悬吊杆等。往往由于支护时机不当或支护强度不够,满足不了围岩稳定的需要,不能有效地控制围岩变形,导致围岩失稳。

基于分数阶算子灰色理论隧道围岩变形预测

第19卷 第4期 中 国 水 运 Vol.19 No.4 2019年 4月 China Water Transport April 2019 收稿日期:2018-12-01 作者简介:刘鹏程(1992-)男,贵州大学土木工程学院 硕士生。 通讯作者:包 太(1972-)男,贵州大学土木工程学院 教授。 基于分数阶算子灰色理论隧道围岩变形预测 刘鹏程1 ,包 太1 ,蔡 科2 ,刘子利1 ,汪增超3 ,宋文婷1 (1.贵州大学 土木工程学院,贵州 贵阳 550025;2.中核华泰建设有限公司,广东 深圳 518055; 3.黄河勘测规划设计有限公司,河南 郑州 450003) 摘 要:采用新奥法开挖隧道时围岩应力产生重分布,对隧道围岩的变形进行监控量测是必不可少的内容。这些数据也影响着接下来的工况实施,需要对现场监控数据进行有效的处理才可以有效预测。为了避开一些复杂的地质因素、围岩力学效应等较难确定的因素,采用分数阶算子灰色理论进行数据处理。介绍了分数阶算子灰色理论的基本原理与操作步骤,基于传统的GM(1,1)模型,引入分数阶精确调节累加数的数量级,以此建立分数阶算子灰色预测模型。以工程实例为研究背景,对不同模型下隧道围岩位移的预测结果进行对比分析,结果表明,分数阶算子灰色预测模型优于经典GM(1,1)模型,其模拟精度有明显的提高,能满足实际工程的需求。 关键词:围岩位移;变形预测;分数阶算子;灰色模型 中图分类号:U456.3 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2019)04-0084-03 一、引言 近年来,随着我国交通建设的发展,公路隧道的数量也迅速增加,目前以新奥法施工为主,新奥法施工法[1]是结合设计、施工、监测的隧道建造方法。隧道在开挖过程中破坏围岩的初始应力状态,从而使岩石发生变形。因此,对隧道围岩变形的监控量测和科学有效的预测对整个工程来说也是至关重要的。 邓聚龙教授[2]在1982年创立的一门新兴的学科—灰色系统理论,该理论预测模型最早应用于农业和经济领域,随着灰色理论应用技术研究的进步,该理论逐步被应用到土木工程当中,并取得了比较理想效果。灰色理论在建筑物沉降预测、边坡长期变形预测、混凝土长期强度预测等方面都有一些比较成功的范例。对原始数据的分析预测,王涛[3]等采用回归分析和灰色预测方法中短期组合预测,以提高精度。刘能铸[4]通过对比GM(1,1)、DGM(2,1)、Verhulst 模型3种计算模型得出GM(1,1)和DGM(2,1)更接近实际工程预测。胡亮[5]对高速公路隧道进行灰色理论模型预测,得出该运用灰色预测理论能对其高速公路隧道有效的预测,指导施工。贾承辉[6]基于激光断面仪运用灰色理论对隧道进行变形预测。 应用灰色预测模型在很大的程度上有效预测隧道变形,为工程提供了有利施工保障,本文在此基础上引入分数阶拓展算子对隧道进行变形预测。分数阶拓展算子GM(1,1)模型对知道隧道围岩等级、支护参数等基本的信息的隧道进行分析,其模拟结果更加反映实际变化情况,这样更能有效预测结果,其结果也能满足精度要求。 二、分数阶算子GM(1,1)模型 灰色预测模型是灰色系统理论的重要组成部分,以均值GM(1,1)模型与离散GM(1,1)模型最广泛,DGM (1,1)模型[7]虽然提高了精度和预测稳定性,但这几种模型都采用一阶算子生成目标序列,为了更好是提高灰色预测模型精度,本文采用通过调节阶数生成目标序列,以提高灰色预测模型的拟合精度。 分数阶算子-灰色系统[10]通过对隧道原始监测数据的挖掘、整理来寻求其变化规律,就数据寻找数据现实规律,从而弱化表象复杂、数据离散的客观系统的随机性,挖掘出其蕴涵的内在规律。用MATLAB 分析分数阶拓展算子GM (1,1)模型,对原始监测数据进行处理,减小误差。 三、工程实例 1.工程概况 印江隧道全长770m,隧道穿越一山梁,隧址区为构造剥蚀、流水侵蚀中低山河谷斜坡地貌,隧道区上覆第四系残坡积粘土,下伏三叠系下统夜郎组灰、浅灰带肉红色薄至厚层灰岩夹鲕、豆状灰岩、泥质灰岩及泥灰岩,节理裂隙较发育。隧道洞口段为Ⅴ级,开挖易坍塌。因此,为了掌握围岩在开挖过程中的动态和支护结构的稳定状态,必须进行现场监控量测,以便及时调整支护参数,并通过对量测数据的分析和预测,确保隧道施工安全以及围岩支护结构的稳定。 本文以ZK41+987和ZK41+975两个断面测点为研究对象,对其断面拱顶下沉和周边收敛进行预测,断面监控量测数据见表1。 2.数据处理与分析 GM(1,1)模型以一阶累加生成的序列作为建模序列, 而分数阶算子GM(1,1)模型是把原始序列做r 阶累加生成的序列作为建模序列,由此,引入分数阶算子可以对GM (1,1)模型进行改进,其预测结果对比见表2~5,曲线图

隧道开挖变形位移的一种预测方法研究

隧道开挖变形位移的一种预测方法研究 发表时间:2017-11-15T15:56:52.953Z 来源:《防护工程》2017年第13期作者:黄胜[导读] 本文通过对隧道开挖过程中变形位移与隧道埋深、掌子面距量测断面距离之间的变形规律进行研究。 成都宜居水城城乡交通建设投资有限公司 610400 摘要:监控量测作为隧道新奥法施工中必不可少的项目,发挥着重要的作用,但是在实际工程开展中只能采集到布设点处的某一时间段内的变形量,对隧道建设的指导意义有限。本文通过对隧道开挖过程中变形位移与隧道埋深、掌子面距量测断面距离之间的变形规律进行研究,依托云湖隧道监控量测数据,FLAC3D模拟隧道的开挖过程,得到了变形位移与隧道埋深、开挖时间(通过开挖进尺与掌子面距量测断面换算)之间的函数关系式。将隧道埋深的影响进行归一化,变为拱顶下沉函数的变化系数,得到了隧道开挖变形位移关于隧道埋深、开挖时间的二元函数关系,此函数可预测任意断面、任意时间的变形值,对隧道信息化施工大有益处。关键词:隧道开挖变形隧道埋深开挖时间预测方法 1 引言 近些年来,我国在交通基础建设的投入非常大,目前已经成为世界上隧道数量最多、长度最长的“隧道大国”。但是在隧道建设过程中,仍然面临着诸多难点。当前山岭隧道的施工基本采用新奥法施工,监控量测是新奥法施工的隧道中必不可少的一项工作,但监控量测在实际工作中发挥的效果是有限的,监控量测数据未能及时有效的用来指导设计与施工,信息化反馈不足。主要因为隧道开挖后,测点并不能及时的安装,需等初期支护施作完毕后才能安装,采集初始数据,实际上监控量测只能采集某一个时间段内埋设点处变形位移。监控量测自身不能提供隧道开挖变形的全位移,便不能判断围岩是否达到极限位移,对隧道的安全施工带来很大的隐患[1][2]。如果不仅知道任一断面处的围岩变形规律,而且知道围岩变形的数值,那样便可时刻掌握隧道变形的情况,为信息化施工和设计提供支撑,保证隧道的安全施工。本文以云湖隧道采集到的数据作为分析样本,研究隧道开挖后位移的变形规律。 2.隧道开挖位移变形规律 2.1工程概况 云湖隧道全长3420 m,始终点桩号为K9+750~K13+170,隧道穿越山脊顶部最高高程为1980 m,隧道进口绵远河河床高程752 m,岭谷相对高差达1228 m,属中山构造剥蚀地貌。 通过查阅资料可知,影响隧道开挖后变形位移的因素主要有两个,一个是隧道埋深、一个是掌子面距离量测断面的距离(可以根据开挖后时间与单次进尺掘进量进行换算)。首先要研究隧道埋深、掌子面距量测断面的距离与位移的关系。 2.1实测数据分析 监控量测的必测项目为拱顶下沉与周边收敛,云湖隧道经过围岩有Ⅳ级、Ⅴ级,本次选取不同围岩下不同埋身下的拱顶下沉量作为分析基础。根据研究需要在不同埋深(分别为50 m、150 m、300 m),不同围岩(Ⅳ级、Ⅴ级)下选择了5个监测断面,按照测线布置情况,对拱顶下沉进行了监测。选择的监控量测代表面如表4-5所示。

软弱围岩隧道变形及其控制技术相关分析

软弱围岩隧道变形及其控制技术相关分析 发表时间:2016-05-28T13:37:56.550Z 来源:《基层建设》2016年2期作者:张琨玮[导读] 中国电建集团成都勘测设计院有限公司四川成都 611130 一般影响软弱围岩变形的主要因素是围岩的性质,包括围岩级别,围岩结构,地应力,岩体的力学性质、隧道埋深等。张琨玮 中国电建集团成都勘测设计院有限公司四川成都 611130 摘要:隧道围岩大变形常表现为断面缩小、拱顶下沉、周边收敛、基底隆起等现象,导致成洞困难或初期支护严重破坏。隧道穿越埋深大、地应力高、岩体软弱等地质环境时,在开挖方法不当、支护抗力不足或不及时的情况下容易发生大变形。关键词:软弱围岩;隧道变形;控制引言 围岩是指受隧道开挖影响而发生应力状态改变的周围岩土体。根据岩土体的强度,可将围岩分为坚硬围岩和软弱围岩两大类,软弱围岩主要包括软弱、破碎、富水等不良地质条件下的围岩,但不包括岩溶、瓦斯等特殊的围岩。隧道穿越高地应力区及遇到软弱围岩体时,常产生软弱围岩大变形等相关地质灾害,对隧道软弱围岩大变形的有效合理防治与控制愈显紧迫与重要。 1软弱围岩隧道变形概述随着我国经济的高速发展,各项基础设施建设正在快速地推进。我国是一个地形地质复杂多样的国家,在山区进行交通工程建设不可避免的会遇到大量软岩隧道,并且埋深也在不断加大,随之带来了诸多问题,隧道大变形破坏就是其中之一。目前,关于隧道大变形仍没有一种学界公认的统一定义,根据前人的著述,其特点可描述为:深埋地下结构中表现出了与时间、岩体结构、水文地质条件、围岩岩性密切相关的特性,并受施工过程中的各种因素扰动的影响,这些因素反过来又影响施工和结构物长期运营的变形,比如交通隧道的变形。其中,软弱围岩隧道的时效特性正引起工程界的高度重视。软弱围岩具有明显的流变特性,与时间有着密不可分的关系,长期的工程实践表明,软弱围岩的变形和破坏并不是隧道运营初期立即完成的,而是经历很长时间不断变形的积累,出现大变形以致失稳和破坏。2隧道大变形原因分析2.1围岩软弱 一般影响软弱围岩变形的主要因素是围岩的性质,包括围岩级别,围岩结构,地应力,岩体的力学性质、隧道埋深等。软弱围岩是隧道发生大变形的内在因素,。例如,某工程中,围岩为粘土夹岩溶角砾,粘土松软,含水量高,角砾棱角分明,围岩十分软弱,用地质锤可轻松剥离。由于隧道右侧围岩强度低,开挖后硐室周边由三维应力状态转变成二维应力状态,洞周切向应力急剧增大,围岩强度应力比减小,使右侧围岩发生塑性破坏而向内挤入。围岩自身强度较低,对地下水敏感度高,隧道洞身开挖后围岩产生塑性变形松动圈范围大,作用在初期支护的压力较大,围岩变形持续的时间比较长。同时,通过采取适宜的超前预加固控制变形技术,还能够对隧道掌子面前方围岩变形情况进行有效的控制,进而避免发生掌子面坍塌现象。此外,对于断层破碎带以及软弱地层,尤其是在含有丰富的水源时,必须要对围岩进行超前加固施工,进而改善地层,保证隧道施工的安全。 2.2支护强度低 对于软弱围岩隧道,开挖后支护应尽早封闭成环,对于围岩压力持续增加,变形收敛时间长的隧道,应趁早施工二衬,利用模筑混凝土刚度大的特点,对控制持续变形有良好的效果。某工程隧道上台阶开挖后及时施作了初支,喷层厚度已达到要求,但上台阶拱脚锁脚锚管长度仅为2m,并没有穿过松动区,也没有注浆加固,因此不能充分发挥锁脚作用,故水平收敛很大。此外,格栅拱架刚度较低,拱架间距较大(1m),不能有效抵御拱脚剪力作用。 2.3水的影响 地表河流、冲沟与隧道距离较近,隧道上方冲沟附近发育有溶蚀漏斗,地表水可沿岩溶通道进入地下。围岩软弱松散,在地下水位以下处于饱和状态。在隧道开挖前该处岩土体中地下水位保持恒定,隧道开挖后地下水向坑道内渗流从而使隧道右侧地下水位降低,施作初期支护后由于喷混凝土有一定的阻水作用,阻断了右侧围岩地下水的渗流通道,使隧道右侧地下水位回升,故出现隧道左侧边墙干燥而右侧边墙湿润滴水的现状。同时,右侧拱墙支护结构承受静水压力的作用、。由于围岩含有黏土,遇水易发生膨胀、软化,从而使围岩自承能力迅速降低而压力不断增大,因此围岩和初支变形也表现为持续的发展。在地下水的作用下,围岩体积膨胀、强度降低,使得右侧初期支护同时承受膨胀压力与静水压力,变形不易控制。、3围岩大变形控制处理措施3.1加强超前地质预报工作一般情况下,在软弱围岩隧道施工过程中,都会遇到隧道开挖揭示地质情况与工程设计提供的地质存在较大差异的状况。基于此,除了需要在设计阶段加强地质勘察工作之外,还必须在施工阶段进行超前地质预报工作。之后还需按照超前地质预报设计方案的要求,对超前地质预报中涉及的细则进行详细的编制,然后才可开展地质预报工作。同时,对于那些地质较为简单的地段,可以采用以地质编录为主的途径进行相应的施工,并依据掌子面开挖揭示的地层岩性、地质构造以及节理裂缝发育情况等来分析与判断围岩的稳定性。而对于地质较为复杂地段的施工,应在完成地质编录工作的情况下,进行物探超前地质预报,进而为之后勘察资料的对比与分析工作提供基础与便利,最终实现提升预报质量与精度的目的。此外,对于那些特浅埋地质复杂地段,可通过水平钻孔等途径,明确掌子面前方地质情况,然后采取合理的开挖方式来保证工程施工安全。 3.2选择合理施工方法选择适宜的软弱围岩隧道开挖施工方法能够更好的保护围岩,减少塑性区域范围,进而最大限度地发挥出围岩的自承载效果,最终对围岩的变形量进行有效的控制。(1)在选择现场施工方式时,应依据地质与地层加固的具体情况来确定,并在实际施工过程中依据地质情况以及监控量测结果来及时的调整不合适的施工方法。(2)在采用爆破法掘进时,应全面掌握炮眼数量、深度以及装药量,进而在提高爆破控制技术的前提下,尽量减少爆破对围岩造成的破坏。 3.3加强支护强度和刚度

软岩隧道大变形成因分析及处置措施

软岩隧道大变形成因分析及处置措施 摘要:本文对软岩隧道大变形机理进行分析,详细介绍了软岩地区常见的支护 设计和软岩区施工阶段的质量控制措施,以解决当前施工阶段出现的问题,以期 为软岩区隧道建设提供借鉴和参考。 关键词:软岩隧道;大变形;成因分析;处置措施 0 引言 由隧道大变形引起的地质灾害屡见不鲜,困扰着软岩区隧道的建设。首例出 现软岩大变形的隧道是1906年建成的新普伦隧道(全长19.8Km),比较有代表 性的是奥地利陶恩隧道,施工期间产生50~120cm的变形,日最大变形量达到 20cm。国内比较有代表性的有乌鞘岭隧道,拱顶沉降达到105cm,周边收敛达到103cm,而凉风垭隧道的周边收敛值达到197.25cm,此类的地质问题还有许多, 软岩隧道不仅延长建设的周期,而且还会大幅增加工程造价。软岩隧道的支护理 论有多种,20世纪初由Haim、Rankine等提出的古典压力理论,以及在之后提出 的塌落拱理论,这也是新奥法的理论基础,其核心是隧道围岩具有自稳能力, L.V.Rabcewicz提出新奥地利隧道施工方法(即新奥法),其后还有应变控制理论、能量支护理论、轴变论、软岩工程力学支护理论等。近年来结合数值模拟技术, 可以对隧道变形进行初步的了解,提高设计的准确性,在施工技术、监测手段上 也取得较大的发展,复合式衬砌、超前支护等应用于隧道工程中,高精度、自动化、智能化的监测设备用于隧道变形和应力监测[1]。 1 隧道围岩大变形机理 1.1 软岩大变形的工程定义 目前对于围岩大变形尚未有明确的定性和定量判断依据,只是根据地质条件,以某一角度进行判断,而在实际的工程中,软岩大变形并未列入规范中。软岩区 隧道产生大变形与地质条件、时间、隧道的尺寸规模、埋深等有着密切关系,根 据以上的影响因素,本文对软岩大变形给出如下定义:软弱围岩在水(包括地下 水和地表渗水)的作用下,采取常规的支护设计,围岩产生塑性变形,且无法有 效控制,其变形量已经超过预留变形量或者规范的允许值,或者具有这种趋势, 当二衬施工工后一段时间内,变形仍不稳定,且导致衬砌结构开裂的现象称为软 岩大变形。 1.2软岩大变形机理 围岩产生大变形破坏取决于岩性,即岩体的性质、构造与结构,其次是围岩 的地质环境,即地应力、地下水分布等,与支护参数也有较大的联系。围岩大变 形发展机理可以归纳为以下几点: ⑴软岩流塑 隧道的开挖会改变围岩的应力状态,围岩的应力状态随开挖而调整,在此过 程中岩体中闭合的结构面会不断的张开,产生滑移,岩体进一步破碎,此时地下 水进入张开的结构面,进一步弱化岩体的强度,导致岩体呈流塑状态而产生较大 的周边收敛。 ⑵板梁弯曲 对于呈薄层状的围岩,在开挖后,其顶板变形呈弯曲状态,这一现象在高地 应力地区更为明显。隧道的法向应力降低而切向应力增加,层状的岩体发生横向 或者纵向挠曲,引起顶板和地板在垂直应力作用下引起顶板下沉和底板的隆起, 侧墙在侧向应力作用下产生较大的收敛。

浅埋软弱围岩隧道变形与受力现场监测研究

浅埋软弱围岩隧道变形与受力现场监测研究 发表时间:2019-08-30T11:49:00.463Z 来源:《建筑模拟》2019年第29期作者:李乐乐1,2 闫飞亚1,2 李源禛1,2 [导读] 通过对韶山一号工程隧道进行研究发现隧道围岩总体处于稳定状态,但在上下台阶的开挖施工中,由于受到施工振动的影响,地表会出现一定程度的沉降问题,但在二次衬砌,混凝土强度达到设计要求之后,其沉降会逐渐趋于稳定。 李乐乐1,2 闫飞亚1,2 李源禛1,2 1.武汉港湾工程质量检测有限公司湖北武汉 430040 2.海工结构新材料及维护加固技术湖北省重点实验室湖北武汉 430040 摘要:通过对韶山一号工程隧道进行研究发现隧道围岩总体处于稳定状态,但在上下台阶的开挖施工中,由于受到施工振动的影响,地表会出现一定程度的沉降问题,但在二次衬砌,混凝土强度达到设计要求之后,其沉降会逐渐趋于稳定。而钢支撑的应力值随时间变化曲线经历急剧增大缓慢增大趋于平缓这三个阶段,在拱部承受较大的土压力,为钢支撑的最不利部位;拱顶的压力比拱腰两测点的压力值明显偏大,在浅埋情况下拱顶部位为最不利位置。 关键词:隧道工程;软弱围岩;浅埋;现场监测;变形与受力 1 浅埋软弱围岩隧道现场监控量测技术 1.1 隧道监控量测方法 (1)周边位移监测法,不同的施工方法,运用周边位移监测法时,在对测点进行布置的过程中需要按照不同的位置。 (2)地表下沉监测,在此类隧道施工过程中,避免不了会出现地表下沉情况,因此,为了避免其对施工造成影响,就需要对地表下沉进行监测。 (3)围岩压力量测。在围岩压力量测中,每一级围岩需要选择 3 监测断面,并在其中沿隧道周边埋设三个压力盒,以保证量测的准确性。 2 隧道沉降与变形监测结果 2.1 收敛变形分析 通过对工程中的实际情况进行分析可以发现,在施工的过程中,所产生的水平收敛主要表现在支护强度上。通常情况下,在支护结束之后,由于混凝土还没有达到设计中的强度要求,这个时候就会发生快速的收敛,而当混凝土强度达到要求,支护结构开始发挥作用之后,收敛就不会再继续发生。另外,在施工过程中还发现,如果在开挖过程中所发生的振动比较大,或者是隧道受到山体两侧的压力比较大,所产生的收敛情况就会比较明显,反之,则不会出现明显收敛,也不会发生太大程度变形问题。 2.2 地表下沉分析 在本文所研究的隧道施工中,在开挖工作时,由于受到开挖施工的影响,在掌子面的附近,约7 m左右的范围内,分别出现不均匀沉降的情况。在下台阶开挖的过程中,由于上台阶的洞室地表会受到开挖振动的影响,所以也会出现沉降情况;同时,在整体开挖施工结束之后,在进行二次衬砌时,在混凝土没有达到设计强度之前,也会出现一定的沉降这些在施工中都需要进行针对性控制。另外,在开挖初期阶段,在接近和进人监测断面的时候,地表都会出现一定程度的沉降,而当开挖施工越过监测断面之后,沉降就会逐渐减轻,等到越过断面约 100 m 时,地表沉降基本上就已经固定,不会再继续沉降。 3 隧道受力监测结果 3.1 钢支撑内力计算方法 在对内力进行计算的过程中,首先采用 ZX—210T 表面型钢筋应变计测试钢支撑上下翼缘的应变,然后再利用虎克定律对测点处的应力进行计算,最后根据截面应力分布换算出钢支撑的实际内力。 3.2 结果分析 钢支撑应力值随时间的变化示意图,通过该图能够看出,应力值一共经历了从急剧增大到缓慢增大再到逐渐平稳的过程。第一阶段,为上台阶开挖阶段,该阶段受影响较大,所以应力值变化较快;第二阶段为下台阶开挖阶段,该阶段的应力值扩大速度便逐渐降低了下来;而到了第三阶段,也就是从仰拱施工做到二次衬砌结束,应力值的变化逐渐趋于平稳,并最终稳定。 在本工程中,钢支撑的轴力较大值为297.4kN,分布在隧道拱顶,而拱腰处两测点仅为23.5kN和21.8kN,着说明拱部承受的土压力比较大,在支护过程中应该加强对该部分的控制。另外,通过对钢支撑所承受的弯矩进行分析可发现,其呈对称分布,因此,在对支护进行设计的过程中,一定要确保其拥有足够强的刚度。 4 软弱围岩隧道变形控制技术研究 4.1 控制理念 软弱围岩变形控制理念,主要可归纳为减轻作用在支护结构上的荷载并允许支护结构产生较大变形的方法和为了控制围岩松弛而尽可能早地控制支护变形的方法,即所谓的柔性控制和刚性控制,两者的设计理念是完全不同的。 4.1.1 刚性控制理念 大范围围岩加固:在浅埋地层、地层自重或围岩压力小、地层松软条件下,为减少地面沉降变形或隧道变形,着力改善并加固地层。采用深孔大范围超前注浆或刚性较大的水平旋喷或大管棚超前支护、掌子面超前长锚管加固、提高围岩强度和刚度。 4.1.2 柔性控制理念 该理念是允许围岩变形,但控制围岩产生有害的变形。其结构形式分为多重支护法、可缩式支护法和分阶段综合控制法。它们的基木理念相同,都是容许围岩变形,释放地应力,减低支护压力,同时又能约束围岩松弛和过分变形,保持隧道稳定。但在技术手段上又有各自差异,经济、工期上具有较大差距。 多重支护方法:预留足够允许变形量,在超前锚管或锚杆支护下,开挖后先设置第一层支护,约束围岩的初期变形;而后在距掌子面后方适当位置设置第二层支护,使隧道稳定、从而控制围岩大变形。本方法的概念是允许一次支护发生屈服,设置二次支护后,地压和支护反力应得到平衡。

隧道塌方原因与处理措施方案

中国中铁隧道塌方原因及处理措施

目录 一、隧道塌方的原因 ............................ 二、塌方处理一般程序 ........................... 三、塌方处理实例 ............................ (一).......................... (二).......................... (三)...................... (四)...................... (五)........................ (六)..................... (七)........................ (八).......................... 四、...................................... 经验教训总结 1 2 3 隧道概述3 塌方过程4 塌方段原设计情况5 塌方可能原因分析5 塌方处理措施6 进度计划及人机配置9 施工注意事项10 处理效果10

隧道塌方原因及处理措施 隧道塌方的原因 目前国内在建和已建隧道工程中,均出现过不同程度的塌方现象,给建设和运营带来了较大的危害。在此,根据新奥法原理分析隧道塌方形成的可能原因。 新奥法的主要原理是在岩体力学特征和变形规律以及莫尔理论的基础上,通过量测手段对开挖后围岩进行动态监测,并根据围岩自稳的时间和空间效应确定爆破强度、开挖速度、初支参数以及辅助施工方法等。其力学机理是利用围岩自稳能力,及时施作初期支护和二次衬砌并与围岩形成整体受力结构。从此原理分析隧道塌方的原因如下: (一)洞身工程地质条件差,围岩自稳能力低,施工时没来得及 进行初期支护即发生坍塌。如掌子面围岩软弱、岩体破碎、地下水发育、洞身埋深浅。或隧区通过不良地质地段,如断层褶皱带、膨胀岩地区以及高应力岩层等。这些复杂地质条件往往有不可预见性,给设计和施工的准确性和安全性带来较大困难。见图1。 (二)设计过程中未能准确判断隧区地质条件,没有充分考虑不良地质对隧道的影响,特别是没有及时与现场实际地质条件进行跟踪分析,导致在围岩分级、支护参数设计以及开挖进尺要求等不合理。 (三)施工过程中没有对诸如软弱围岩、浅埋地层等不良地质体进行注浆、超前支护预处理,保证不了围岩足够的自稳能力和自稳时间;开挖爆破效果差,导致围岩应力集中,出现滑塌现象;没有按照设计和规范要求进行施工,如初支背后有空洞、初支厚度不够、锚杆的长度和数量不足以及钢架的间距过大等,致使围岩岩体间不能连成整体受力结构,保证不了支护强度与围岩滑移的力学平衡。 (四)新奥法施工是一个动态过程,对隧道进行实时监控是重要环节之一。目前很多隧道塌方造成人员伤亡、财产损失的原因就是监 控不到位。不能在塌方隐患出现前掌握围岩变形规律,不能及时预报围岩变

软弱围岩隧道变形特性分析

软弱围岩隧道变形特性分析 发表时间:2018-12-20T10:33:31.127Z 来源:《防护工程》2018年第26期作者:杨璐[导读] 根据软弱围岩现场监测情况,对软弱围岩隧道变形特性进行了分析。 江西省高速公路投资集团有限责任公司江西宜春 336000 摘要:根据软弱围岩现场监测情况,对软弱围岩隧道变形特性进行了分析。利用三维有限差分,对深埋隧道围岩变化的时空效应变化情况进行了计算研究。软弱围岩隧道变化特性主要变现为:隧道软弱围岩变形除具有一般的隧道围岩变形相同特性外,还有初期变形速率大、变形持续时间长,围岩破坏范围更大,隧道时空效应变形较大;地表沉降变化距开挖面距离成曲线变化等特性,对指导施工具有很好 的借鉴意义。 关键词:隧道变形;软弱围岩;变形特性;有限差分 一、引言 在我国随着土木工程的飞速发展,预计自21世纪至中期将是我国大规模建设地下工程的年代。在大量的工程实践过程中,软弱围岩大变形是我们经常遇见的问题,造成了隧道界面侵限、初期支护破裂、坍塌等大变形灾害。在软弱围岩隧道施工过程中大变形问题尤为突出。引起隧道大变形主要有两方面原因:其一,具有遇水发生膨胀效应的矿物成分,矿物质发生膨胀效应导致隧道的周边产生大变形;其二,受高地应力作用软弱围岩将会发生挤压性变形效应,由于岩石的强度较低在复杂应力作用下,在开挖隧道后,周边将会发生大范围的塑性破坏,塑性区内的岩体发生挤压、剪切作用,导致围岩中的质点向开挖区域移动而产生大变形。 在软弱围岩中开挖隧道,隧道洞周边围岩的变形具有一定的时间效应,在初期支护和二次衬砌结构施作完成后,围岩的变形也不能立即稳定,其变形将会随时间的推移而发展,最终缓缓趋于稳定。同时,随着隧道开挖使围岩应力得到初步释放,致使隧道围岩的变形同时具有空间效应。关宝树[1]、何满潮[2]、房倩[3]、刘建友[4]、孙峰[5]、徐卫亚[6]、孙元春[7]、张祉道[8]等学者针对软弱围岩地下工程的力学特性利用理论解析、数值模拟、现场监测等方法进行了研究。由于隧道工程特点和地质环境的复杂性,这些研究成果在工程建设中一直没有得到很好地应用。 二、隧道围岩的变形特性 隧道开挖造成的围岩变形受多重因素的影响,它是一种缓慢演变的过程。隧道围岩变形相关因素包含有岩石特性、地下水状态、隧道断面尺寸形状、开挖工法、支护措施和支护施作时机等。其中地质因素和工程活动因素具有不确定性,所以在工程建设中很难对隧道围岩变形进行精确计算;然而从统计意义上而言,隧道围岩变形在时空分布上,仍然具有一定的规律性和可预测性。 根据隧道围岩变形的发生机制,围岩变形可分为两种:结构变形和材料变形。其中,结构变形可以根据岩层地质特征和力学特征分为结构面的张开或闭合变形;材料变形则可以根据力学性质分为黏性变形、弹性变形和塑性变形[9-10]。根据隧道围岩变形的时空效应,围岩变形又可分为掌子面超前、掌子面挤出和掌子面后方变形三种形态。 隧道开挖使围岩原有的平衡状态发生变化,由此将会引起隧道掌子面周围的围岩变形。根据隧道纵向变化的特点把隧道变形分成三个阶段[11]:(1)掌子面前方的超前变形阶段,(2)掌子面后方变形急剧增大段阶段,(3)变形稳定阶。在一般围岩状况下,掌子面处的超前变形量占总变形量的25%左右[12];围岩状况越差掌子面前方超前变形量越大,但是超前变形量所占总变形量的比值越小。虽然隧道工程中的常规变形监测不能够完全反映隧道围岩的总变形量,但是可以通过监测到的变形量和变形速率对隧道围岩的稳定状况进行评判,进一步选择合理的时机施作初期支护和二次衬砌。 现场监测结果与分析 图1我国某隧道拱顶沉降的监测结果 我国学者对某隧道掌子面拱顶上方沉降进行监测,其沿隧道纵向水平设置长约50m监测管的方法,以此得到隧道拱顶沉降的空间分布特征[13],如图1所示。我国学者采用现场监测方法,得到某隧道三台阶开挖法施工引起的地表沉降时程曲线变化[14],如图2所示。由图1和图2分析可得:隧道开挖掌子面至监测断面前,拱顶和地表都具有一定的变形,其变形量占最终变形量的20%左右,其掌子面处的监测断面变形速率最大,掌子面后方围岩的变形将缓慢趋于稳定。

黄土隧道围岩变形规律

科技信息 SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION 2013年第5期0引言 近些年来,甘肃省经济发展迅速,但是发展经济的前提,交通必需先发展。随着高含水率黄土隧道修筑的增加,施工中出现了一些问题,许多学者作了大量的研究。采用隧道理论计算与现场监控量测相结合的方法,为隧道安全施工提供了重要保证,进一步优化了初期支护和二次衬砌的参数,提高了施工速度和质量。本文以石羊岭隧道为工程依托,通过MIDAS/GTS 数值计算和现场监控量测,对隧道留核心土施工法施工过程进行数值计算,并与现场监控量测数据对比,得出留核心土施工法施工对石羊岭隧道开挖比较合理[1-3],为高含水率黄土隧道施工积累经验,研究具有一定的参考价值。 1工程概况 石羊岭隧道位于定西市安定区。隧道全长1288m ,隧道起点端里程桩号K6+232,隧道终点端里程桩号K7+520,洞体最大埋深约123.7m ,位于K6+824.3m 处;进出口均位于黄土冲沟,距乡村公路较近,交通便利。 隧道位于临县境内黄土梁峁区,隧址区(Q 3eol )黄土大面积覆盖,微地貌为黄土残梁、黄土陡坎,隧址区走向近东北向,山梁顶部较平缓,山梁两侧为冲沟,山坡为中陡坡。 石羊岭梁隧道进口段围岩由第四系上更新统(Q 3al+pl )粉质粘土组成,其状态为坚硬-硬塑,松软结构,地下水出水状态为滴渗水,围岩级别Ⅴ级。岩体较破碎,含水率高,稳定性差,开挖后易坍塌,侧壁不稳定,需加超前小导管,本文用于数值计算的目标断面为K6+450,隧道埋深70m 。 计算所采用的断面初期支护采用型钢混凝土联合支护,C25喷射混凝土、I20a 型钢、钢筋网联合支护,对于Ⅴ级围岩需在顶部做超前小导管,采用准42超前小导管,长3m ,混凝土喷层厚度为0.3m 。 2隧道施工过程数值模拟 2.1模型建立2.1.1约束的确定 依据圣维南原理、有限元计算误差和工程的要求,选取的计算范围为3~5倍洞径,但当超过5倍洞径,位移一般控制在5%以内,误差较小。 2.1.2钢拱架力学模拟 运用等效的方法考虑时,采取抗压刚度相等的原则,并用钢架的弹性模量折算给喷射混凝土,简化初期支护,计算为: E=E 0+ S g ×E g S c 上式中,E 为折算后混凝土弹性模量;E 0为原混凝土弹性模量;S g 为钢拱架截面积,E g 为钢材弹性模量;S c 为混凝土截面积。 因此模型尺寸长×宽=100m ×84m 。模型地面为无约束自由面,四周采用横向变形约束条件,底部采用竖向约束条件。计算中土体采用摩尔—库仑准则,初期支护采用C25混凝土材料,厚度0.3m 。初始应力场仅考虑土体自重应力场,忽略地层的地层构造应力。整个模型共个363节点,共1263单元。地层采用平面单元,初期支护采用梁单元[4-5],计算模型见图1。2.2参数选取 根据工程地质勘察报告,数值计算采用的参数见表1。 表1 模型计算材料参数 Table 1Physical and mechanical parameters of model materials 2.3 现场开挖过程模拟 依据现场施工方案,留核心土法施工模拟,先开挖上半部分,再开挖核心土,最后开挖下半部分,在开挖时荷载释放系数为0.6,初期支护阶段荷载释放系数为0.4。2.4数值模拟结果分析 2.4.1隧道围岩竖向位移分析 (a )开挖上台阶竖向位移云图 (b )开挖核心土及下台阶竖向位移云图 图2围岩竖向位移云图 Fig.2Vertical displacement contours of the surrounding rock, 黄土隧道围岩变形规律分析 辛纯涛吴勇 (甘肃省交通科学研究院有限公司,甘肃兰州730050) 【摘要】结合石羊岭隧道工程,对高含水率黄土隧道开挖支护后围岩变形进行了研究。利用Midas/GTS 有限元分析软件,建立了有限元计算模型,分析了石羊岭黄土隧道开挖支护后的位移场,并与现场监控量测数据进行了分析对比,得到了黄土隧道的围岩变形规律,给出了合理的支护方案。结果表明:留核心土施工法适用于此隧道,并从开挖过程得到隧道位移分布及影响范围;从现场监控量测数据可以得出,变形经历三个过程,最终处于稳定状态。数值计算结果与现场监测数据基本一致,并得到初期支护与二次衬砌间隔的时间为25天。 【关键词】黄土隧道;MIDAS/GTS 数值计算;现场监测;围岩变形 作者简介:辛纯涛(1986—),男,助理工程师,主要从事隧道检测及岩土数值计算。 图1隧道计算模型 Fig.1Computation model of the tunne 名称密度 (KN/m 3)弹性模量 (MPa)粘聚力 (KPa)内摩擦角 (°)泊松比 层厚 (m)黄土18.50534.420.050.3100喷射混凝土24.0015000--0.20.3小导管 78.50 20000 - - 0.3 4.5 ○科教前沿○78

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