采用數(shù)值軟件FLAC 3D建立了不同超前導(dǎo)洞位置工況的計(jì)算模型,計(jì)算了在不同布置形式下圍巖位移、應(yīng)力特征和支護(hù)結(jié)構(gòu)受力響應(yīng)。導(dǎo)洞的位置分別設(shè)置在正洞左右兩側(cè)、上下兩側(cè)以及正洞中央。對比分析了超前導(dǎo)洞位置對控制軟巖隧道變形的有效性。結(jié)果表明超前導(dǎo)洞應(yīng)力釋放效果與導(dǎo)洞布設(shè)位置有關(guān),當(dāng)導(dǎo)洞位于正洞外側(cè)時(shí),若導(dǎo)洞與正洞距離較近會(huì)影響正洞的穩(wěn)定性,需要對導(dǎo)洞與正洞之間的圍巖進(jìn)行加固。若導(dǎo)洞與正洞距離較遠(yuǎn),應(yīng)力釋放效果不佳。因此,建議超前導(dǎo)洞設(shè)置在正洞中央。導(dǎo)洞設(shè)置在正洞斷面中央對變形控制效果最佳,更利于圍巖的應(yīng)力釋放。"邊讓邊抗"的支護(hù)方法可以控制圍巖塑性區(qū)的發(fā)展。 

【文章來源】：地下空間與工程學(xué)報(bào). 2020年S1期 北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

超前導(dǎo)洞應(yīng)力釋放措施示意圖

由于地應(yīng)力高，巖體強(qiáng)度低，裂隙、褶曲發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，圍巖賦存環(huán)境差，施工中多次出現(xiàn)掌子面失穩(wěn)、垮塌、拱架背后持續(xù)流渣等地質(zhì)災(zāi)害。開挖后拱頂沉降增長迅速，收斂時(shí)間長。沉降基本都在開挖后1個(gè)月左右才穩(wěn)定，部分?jǐn)嗝娴淖冃卧陂_挖后1.5個(gè)月后才趨于收斂。監(jiān)測斷面沉降值在500～1 000 mm。中臺(tái)階位置初期支護(hù)變形嚴(yán)重，最大沉降量達(dá)192 cm，最大收斂值44.2 cm。施作完成的初期支護(hù)出現(xiàn)嚴(yán)重扭曲、變形、折斷等現(xiàn)象，噴射混凝土開裂、剝落現(xiàn)象嚴(yán)重，如圖2所示。初期支護(hù)侵入二襯空間，致使多次拆換拱架，嚴(yán)重影響了施工安全和進(jìn)度。2 數(shù)值模型和計(jì)算參數(shù)

圖3給出了四種工況下正洞開挖后圍巖的塑性區(qū)、主應(yīng)力及其方向以及最大剪應(yīng)力應(yīng)力分布情況�？梢钥闯�，當(dāng)導(dǎo)洞位于正洞外側(cè)時(shí)，導(dǎo)洞與正洞之間的圍巖所受的剪應(yīng)力較大，因此，當(dāng)導(dǎo)洞與正洞距離較近時(shí)，需要對該處圍巖進(jìn)行加固。設(shè)置導(dǎo)洞后圍巖的主應(yīng)力方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)，最大主應(yīng)力有所增加，最大主應(yīng)力方向主要是沿著隧道環(huán)向，最小主應(yīng)力主要是沿著隧道徑向。采用超前導(dǎo)洞進(jìn)行應(yīng)力釋放后圍巖的最小主應(yīng)力有所減小，但塑性區(qū)范圍并沒有明顯的擴(kuò)大，這是因?yàn)槌皩?dǎo)洞設(shè)計(jì)了支護(hù)結(jié)構(gòu)，并不是無止境的“讓壓”，而是“邊讓邊抗”，控制了塑性區(qū)的發(fā)展�？傮w來說，導(dǎo)洞設(shè)置在正洞中央時(shí)，隧道受力更加均勻。3.3 襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)力

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2927591