發(fā)布時(shí)間：2019-07-25 09:09

【摘要】：現(xiàn)行公路隧道巖質(zhì)圍巖分級(jí)方法采用巖石堅(jiān)硬程度、巖體完整程度等常規(guī)的指標(biāo),且分級(jí)結(jié)果跨度較大,不能滿足工程需要。在實(shí)際工程中,許多公路隧道會(huì)受到淺埋和偏壓的影響。依托廣西南寧玉象隧道,考慮采用埋深和偏壓兩個(gè)指標(biāo),用數(shù)值模擬的方法,根據(jù)隧道開(kāi)挖后毛洞的自穩(wěn)性對(duì)圍巖進(jìn)行亞級(jí)分級(jí),在此基礎(chǔ)上對(duì)不同亞級(jí)提出對(duì)應(yīng)的初期支護(hù)方案。結(jié)果表明,該隧道圍巖級(jí)別可以再分為3個(gè)亞級(jí),研究結(jié)果對(duì)類(lèi)似受到淺埋偏壓影響隧道的初期支護(hù)設(shè)計(jì)和施工具有參考意義。
【圖文】：

類(lèi)型的判斷主要以塌方高度為衡量標(biāo)準(zhǔn)［６］，采用以下標(biāo)準(zhǔn)。（１）小塌方。塌方高度＜３ｍ，或塌方體積＜３０ｍ３。（２）中塌方。塌方高度３～６ｍ，或塌方體積３０～１００ｍ３。（３）大塌方。塌方高度＞６ｍ，或塌方體積＞１００ｍ３。２．１．１數(shù)值模型根據(jù)玉象隧道的概況，數(shù)值模型開(kāi)挖斷面跨度選為２０ｍ，保持高跨比位０．７５不變［７］，兩車(chē)道時(shí)速為１００ｋｍ／ｈ，模型的邊界值取８倍的隧道洞跨度。計(jì)算模型網(wǎng)格圖如圖１所示。圖１計(jì)算模型網(wǎng)格２．１．２物理力學(xué)參數(shù)物理力學(xué)參數(shù)主要參考勘察報(bào)告進(jìn)行確定。２．１．３模擬分組組合根據(jù)玉象隧道淺埋和偏壓的特點(diǎn)，模型中圍巖的偏壓角度０°～４０°和埋深深度１０～１２５ｍ，兩個(gè)指標(biāo)的不同數(shù)值兩兩組合成４０組圍巖狀況。數(shù)值模擬組合見(jiàn)表１。表１圍巖計(jì)算組合偏壓埋深／ｍ組合編號(hào)偏壓埋深／ｍ組合編號(hào)０°１０Ⅰ１２０Ⅰ２３０Ⅰ３４０Ⅰ４５０Ⅰ５７５Ⅰ６１００Ⅰ７１２５Ⅰ８３０°１０Ⅱ１２０Ⅱ２３０Ⅱ３４０Ⅱ４５０Ⅱ５７５Ⅱ６１００Ⅱ７１２５Ⅱ８１０°１０Ⅱ１２０Ⅱ２３０Ⅱ３４０Ⅱ４５０Ⅱ５７５Ⅱ６１００Ⅱ７１２５Ⅱ８４０°１０Ⅴ１２０Ⅴ２３０Ⅴ３４０Ⅴ４５０Ⅴ５７５Ⅴ６１００Ⅴ７１２５Ⅴ８２０°１０Ⅲ１２０Ⅲ２３０Ⅲ３４０Ⅲ４５０Ⅲ５７５Ⅲ６１００Ⅲ７１２５Ⅲ８２．２數(shù)據(jù)分析和亞級(jí)分級(jí)方法通過(guò)對(duì)表１的組合進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，，模擬隧道的毛洞開(kāi)挖，圖２為圍巖組合埋深１０ｍ偏壓２０°

圖２豎向位移云圖圖３Ⅴ級(jí)巖質(zhì)圍巖部分組合穩(wěn)定性曲線由圖３可知，自穩(wěn)曲線圖呈現(xiàn)中間比較密集兩邊比較疏散的情況，圖中出現(xiàn)３個(gè)比較明顯集中的區(qū)域。第一個(gè)區(qū)域發(fā)生較小塌方的跨度范圍為１０～１４ｍ，超過(guò)１４ｍ發(fā)生中～大塌方；第二個(gè)區(qū)域發(fā)生小～中塌方的跨度范圍為６～１０ｍ，主要集中在８～１０ｍ之間，超過(guò)１０ｍ則發(fā)生較大塌方；第三個(gè)區(qū)域發(fā)生小～中塌方的跨度范圍為４～６ｍ，超過(guò)６ｍ則發(fā)生較大塌方。根據(jù)以上自穩(wěn)性曲線的特點(diǎn)，可得到的結(jié)論：玉象隧道的Ｖ級(jí)圍巖可以進(jìn)一步細(xì)分為３個(gè)亞級(jí)級(jí)別。各亞級(jí)分級(jí)的結(jié)果見(jiàn)表２。３圍巖亞級(jí)對(duì)應(yīng)支護(hù)優(yōu)化３．１優(yōu)化思路及參數(shù)優(yōu)化思路：在亞級(jí)分級(jí)后，對(duì)該隧道的初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，并在此基礎(chǔ)上提出針對(duì)各亞級(jí)的支護(hù)方案。優(yōu)化采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證的方法，首先對(duì)初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬驗(yàn)算，再根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果進(jìn)行方案的優(yōu)化，最后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工后監(jiān)控量測(cè)的驗(yàn)證，達(dá)到對(duì)初期支護(hù)參數(shù)的優(yōu)化。表２分級(jí)結(jié)果編號(hào)偏壓角／（°）埋深／ｍ亞級(jí)級(jí)別Ⅰ１０１０Ⅰ２０２０Ⅰ３０３０Ⅰ８０１２５Ⅱ１１０１０Ⅱ２１０２０Ⅱ３１０３０Ⅱ８１０１２５Ⅲ１２０１０Ⅲ２２０２０Ⅲ８２０１２５Ⅳ１３０１０Ⅳ８３０１２５１Ⅰ４０４０Ⅰ５０５０Ⅰ６０７５Ⅰ７０１００Ⅱ４１０４０Ⅱ５１０５０Ⅱ６１０７５Ⅱ７１０１００Ⅲ３２０３０Ⅲ４２０４０Ⅲ５２０５０Ⅲ６２０７５Ⅲ７２０１００Ⅳ３３０３０Ⅳ６３０７５Ⅳ７３０１００Ⅴ１４０１０Ⅴ８４０１２５２Ⅲ４２０４０Ⅳ４３０４０Ⅳ５３０５０Ⅴ２４０２０Ⅴ３
【作者單位】： 廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院;廣西大學(xué)工程防災(zāi)與結(jié)構(gòu)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;桂林理工大學(xué)廣西巖土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中交第四公路工程局有限公司;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào)51568006;國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào)41372361 廣西巖土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助課題,項(xiàng)目編號(hào)14-KF-03
【分類(lèi)號(hào)】：U455.7

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本文編號(hào)：2518986