【摘要】：結(jié)合正在修建的蘭新鐵路第二雙線LXS 7標(biāo)存在極高地應(yīng)力的大梁隧道,系統(tǒng)開展型鋼鋼架與格柵鋼架在高地應(yīng)力軟巖隧道支護(hù)中適應(yīng)性的現(xiàn)場對比試驗研究�，F(xiàn)場設(shè)置型鋼鋼架支護(hù)段與格柵鋼架支護(hù)段各20 m,通過現(xiàn)場試驗及三維數(shù)值仿真模擬,對施工過程中的圍巖位移、初支鋼架應(yīng)力、圍巖 初期支護(hù)接觸壓力進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明:(1)在高地應(yīng)力軟巖隧道支護(hù)中,型鋼鋼架對沉降及水平位移的約束作用較強(qiáng),但支護(hù)后期變形呈現(xiàn)臺階式增長趨勢,支護(hù)設(shè)立2個月后仍無明顯收斂趨勢。相應(yīng)地,支護(hù)結(jié)構(gòu)承受了較大的圍巖壓力,試驗斷面圍巖 初期支護(hù)接觸壓力最大值為336 kPa,鋼架應(yīng)力較大;二襯施作后圍巖變形仍在增加,對二襯結(jié)構(gòu)會有一定影響。(2)格柵鋼架屬于柔性支護(hù),初期支護(hù)設(shè)立一周后拱頂累計變形達(dá)350 mm,可較好地釋放高地應(yīng)力區(qū)圍巖應(yīng)力與變形,但支護(hù)內(nèi)力及變形急劇增加無法收斂。(3)為更好地控制圍巖變形,在格柵支護(hù)設(shè)立一周后增設(shè)工字鋼套拱作為后期剛性支護(hù),圍巖變形曲線呈現(xiàn)明顯收斂趨勢,洞室變形穩(wěn)定至446 mm。斷面圍巖 初期支護(hù)接觸壓力實測最大值為190 kPa,有效地控制支護(hù)的變形與格柵應(yīng)力。(4)試驗表明,現(xiàn)場采用"先柔后剛"的支護(hù)原則,即先架立格柵后加設(shè)套拱對高地應(yīng)力軟巖隧道進(jìn)行支護(hù),可有效控制軟巖大變形及支護(hù)內(nèi)力,結(jié)構(gòu)合理。經(jīng)濟(jì)性分析也表明,此支護(hù)形式具有較好的經(jīng)濟(jì)性,是一種可適用于高地應(yīng)力軟巖隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)。
[Abstract]:Combined with the large beam tunnel with extremely high ground stress in the second double track LXS No. 7 of Lanxin Railway under construction, the field comparative test study on the adaptability of steel frame and grid steel frame in the support of soft rock tunnel with high ground stress is carried out systematically. Through field test and 3D numerical simulation, the displacement of surrounding rock, the stress of initial support frame and the contact pressure of initial support of surrounding rock are compared and analyzed by field test and 3D numerical simulation. The results are as follows: (1) in the support of soft rock tunnel with high ground stress, the steel frame has a strong constraint on the settlement and horizontal displacement, but the deformation of the support is increasing step by step in the later stage, and there is no obvious convergence trend after the support is established for 2 months. Accordingly, the supporting structure bears a large surrounding rock pressure, and the maximum value of the initial supporting contact pressure of the test section is 336kPa, steel frame stress. The deformation of surrounding rock is still increasing after the second lining construction, which will have some influence on the second lining structure. (2) the grid steel frame belongs to flexible support, and the cumulative deformation of arch roof reaches 350 mm, after the initial support is set up one week later. The stress and deformation of surrounding rock in high stress zone can be well released, but the sharp increase of supporting force and deformation can not converge. (3) in order to better control the deformation of surrounding rock, after the grid support is set up one week later, the I-shaped steel sleeve arch is added as the later rigid support. The deformation curve of surrounding rock shows an obvious convergent trend, and the deformation of cavern is stable to 446 mm.. The measured maximum value of contact pressure in the initial support of cross-section surrounding rock is 190 kPa, to effectively control the deformation and grid stress of the support. (4) the experimental results show that the support principle of "first soft and then rigid" is adopted in the field. The structure of the soft rock tunnel with high ground stress can be controlled effectively and the internal force of the soft rock can be controlled effectively. The economic analysis also shows that this support form has better economy and is a kind of supporting structure suitable for soft rock tunnel with high ground stress.
【作者單位】： 北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院;中鐵二十局集團(tuán)有限公司;
【基金】：中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資助項目(2011JBM274)
【分類號】：U456.3

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本文編號：2363816