以和順至邢臺鐵路天河山隧道為背景,采用數(shù)值模擬方法,對比分析了隧道掌子面前方有無斷層帶2種工況下隧道開挖過程中掌子面最大擠出變形、拱頂沉降、最大滲流速度和掌子面前方塑性區(qū)分布與發(fā)展情況。結(jié)果表明:有斷層帶時掌子面前方塑性區(qū)與斷層帶塑性區(qū)臨界貫通時機與掌子面最大擠出變形、拱頂沉降速率及最大滲流速度由穩(wěn)定到快速增大時機一致,皆在掌子面距斷層帶4 m（約0.5倍隧道洞徑）時。工程設(shè)計時可通過數(shù)值模擬,將掌子面前方塑性區(qū)與斷層帶塑性區(qū)臨界貫通時機作為隧道突水突泥臨界判據(jù)�，F(xiàn)場施工時可輔以掌子面處拱頂沉降速率,綜合判定隧道突水突泥時機。 

【文章來源】：鐵道建筑. 2020,60(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

數(shù)值分析模型

掌子面最大擠出變形與開挖距離的關(guān)系曲線見圖2�？芍�(1)無斷層帶工況，隧道在砂巖中開挖5～45 m時掌子面最大擠出變形基本穩(wěn)定在10.3 mm。開挖45～60 m時掌子面最大擠出變形呈減小-增大-減小趨勢變化。(2)有斷層帶工況，開挖0～16 m時掌子面最大擠出變形基本穩(wěn)定在10 mm，隨著開挖的進行，距斷層帶距離小于4 m時掌子面最大擠出變形快速增大，最大達(dá)到600 mm。3.2 掌子面處拱頂沉降

掌子面處拱頂沉降與開挖距離關(guān)系曲線見圖3。由圖3可知：(1)無斷層帶工況，當(dāng)隧道開挖0～5 m時掌子面處拱頂沉降速率快速減��；開挖5～55 m時掌子面處拱頂沉降速率穩(wěn)定；開挖到55～60 m時掌子面處拱頂沉降速率快速增大。(2)有斷層帶工況，隧道開挖小于16 m時與無斷層帶工況一樣，掌子面處拱頂沉降速率在隧道開挖一定距離后穩(wěn)定在一定值。當(dāng)掌子面距斷層帶小于4 m時，隨著開挖的進行掌子面拱頂沉降速率快速增大。

【參考文獻】：
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本文編號：3037558