淺埋黃土隧道不同施工與加固方法的顆粒流數(shù)值模擬
本文選題:黃土隧道 + 加固; 參考:《應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào)》2016年01期
【摘要】:針對(duì)淺埋黃土隧道在開挖過程中發(fā)生的拱頂過量沉降問題,采用顆粒離散單元法模擬了不同開挖方法和加固措施對(duì)圍巖穩(wěn)定和變形的影響,分析了6種工況的圍巖壓力分布和位移發(fā)展情況,討論了開挖方法和加固措施對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定的影響.模擬結(jié)果顯示,隧道拱肩和拱腳應(yīng)力集中處水平位移較大,拱部和邊墻開挖為黃土隧道留核心開挖施工中的關(guān)鍵工序,施工中宜及早支護(hù)避免隧道發(fā)生過大變形.淺埋黃土隧道拱頂下沉量遠(yuǎn)大于周邊收斂;對(duì)于相同的支護(hù)形式,留核心土下部全斷面開挖法產(chǎn)生的位移總量約為留核心土下半斷面分部開挖法的1.2倍;對(duì)于相同的開挖方法,無超前注漿支護(hù)產(chǎn)生的位移總量約為有超前支護(hù)的1.5倍;而有無系統(tǒng)錨桿的隧道圍巖變形量基本相同.研究表明,淺埋黃土隧道可采取超前導(dǎo)管注漿減小隧道開挖變形,而系統(tǒng)錨桿由于支護(hù)效果不明顯可考慮取消.
[Abstract]:Aiming at the excessive settlement of arch roof in shallow loess tunnel during excavation, the influence of different excavation methods and reinforcement measures on the stability and deformation of surrounding rock is simulated by particle discrete element method. The pressure distribution and displacement development of surrounding rock under six working conditions are analyzed, and the influence of excavation methods and reinforcement measures on the stability of surrounding rock of tunnel is discussed. The simulation results show that the horizontal displacement is large at the stress concentration of the arch shoulder and arch foot, and the excavation of arch and side wall is the key procedure in the construction of loess tunnel with core. It is advisable to protect the tunnel early to avoid the excessive deformation of the tunnel. For the same supporting form, the total displacement produced by the whole section excavation method of the lower part of the retaining core soil is about 1.2 times that of the partial excavation method of the lower half section of the retaining core soil, and for the same excavation method, The total displacement caused by no advance grouting support is about 1.5 times of that of the one with lead support, while the deformation of surrounding rock of tunnel with or without systematic bolt is basically the same. The research shows that shallow loess tunnel can be reduced by grouting with lead pipe, but the system bolt can be cancelled because of the indistinct supporting effect.
【作者單位】: 北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院;教育部金屬礦山高效開采與安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;國(guó)家電網(wǎng)江西省電力公司電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;
【基金】:北京市青年英才計(jì)劃資助項(xiàng)目(YETP0340) 北京市優(yōu)秀人才培養(yǎng)資助項(xiàng)目(2013D009006000005) 教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才資助項(xiàng)目(NCET-11-0579) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51178044)
【分類號(hào)】:U455.4
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,本文編號(hào):2010238
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