【摘要】：以忻州大斷面黃土隧道為工程背景,針對三臺階七步開挖法施工條件下的圍巖變形特性進行了現(xiàn)場測試分析,采用Midas/GTS三維有限元軟件進行施工模擬分析,并結(jié)合隧道圍巖位移彈塑性解析法進行了驗證。分析結(jié)果表明:地表沉降、拱頂下沉及洞周水平收斂隨上、中、下臺階的開挖變化較大,尤其是下臺階的開挖,其收斂出現(xiàn)突變;仰拱澆筑前,拱頂和地表沉降及洞周水平收斂占總變形比例分別為85%、80%和90%,且仰拱施作完成后變形基本穩(wěn)定;各部位圍巖內(nèi)部位移與距開挖輪廓線距離成反比,距開挖輪廓線4.5 m處約為1.5 m處的24~50%,且拱頂和拱腳處圍巖內(nèi)部位移較明顯,數(shù)值計算塑性破壞區(qū)分布與實測結(jié)果吻合;支護時機與強度對圍巖后期變形仍存在一定的影響,拱腳是施工中的薄弱部位,應提高支護強度;拱頂下沉數(shù)值計算和彈塑性解析解與實測結(jié)果變形規(guī)律基本吻合,且較實測值分別大16%和11%。
[Abstract]:Taking Xinzhou large-section loess tunnel as the engineering background, the deformation characteristics of surrounding rock under the construction condition of three-step and seven-step excavation method are tested and analyzed on the spot, and the construction simulation analysis is carried out by using Midas/GTS three-dimensional finite element software. Combined with the elastic-plastic analytical method of surrounding rock displacement of tunnel, it is verified. The analysis results show that the ground subsidence, dome subsidence and horizontal convergence around the hole follow the upward, the excavation of the middle and lower steps, especially the excavation of the lower steps, the convergence of sudden change, before the inverted arch pouring, The proportion of total deformation of arch roof, surface subsidence and horizontal convergence around the tunnel is 85% and 90% respectively, and the deformation of inverted arch is basically stable after completion, the internal displacement of surrounding rock is inversely proportional to the distance from the contour of excavation. It is about 1.5 m from the excavation contour, and the internal displacement of the surrounding rock at the arch top and arch foot is obvious. The distribution of the plastic failure zone in the numerical calculation is in agreement with the measured results, and the timing and strength of the support still have some influence on the late deformation of the surrounding rock. The arch foot is the weak part in the construction, and the support strength should be improved, and the numerical calculation and elastic-plastic analytical solution of the arch roof subsidence are in good agreement with the measured results, which are 16% and 11% larger than the measured values, respectively.
【作者單位】： 同濟大學道路與交通工程教育部重點實驗室;中鐵二十五局集團第五工程有限公司;鐵道部第三勘察設計院集團有限公司;
【分類號】：U455.4

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本文編號：2237616