軟巖鐵路隧道支護(hù)受力及優(yōu)化分析
發(fā)布時(shí)間:2021-06-24 06:18
以玉磨鐵路曼么二號(hào)隧道為背景,分析軟巖隧道受力特征,以及施作臨時(shí)仰拱對(duì)隧道圍巖壓力、位移的影響,為以后的工程方案比選提供參考。通過采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)比分析的方法,分析了三維隧道圍巖、鋼拱架的真實(shí)受力狀態(tài),模擬了有無臨時(shí)仰拱時(shí)隧道的圍巖壓力和位移變化情況;探討在軟弱圍巖地質(zhì)情況下,有無臨時(shí)仰拱對(duì)隧道應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)的影響,得出了施作臨時(shí)仰拱對(duì)控制軟弱圍巖隧道的變形效果比較明顯。結(jié)果表明:鋼拱架右側(cè)受力明顯大于左側(cè),玉磨鐵路曼么二號(hào)隧道受力不對(duì)稱,可能存在偏壓現(xiàn)象;實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)值變化趨勢(shì)基本相同,驗(yàn)證了MIDAS/GTS能夠有效地模擬隧道施工過程;通過模擬對(duì)比分析,施作臨時(shí)仰拱時(shí)拱頂沉降值減小了15.5%,左拱腰位移減小了69%,右拱腰位移減小了66.7%,隧道圍巖壓力最大值為143.4 kPa,出現(xiàn)在拱頂位置,最大圍巖壓力減小了6.5%。
【文章來源】:科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(15)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
儀器測(cè)點(diǎn)布置
測(cè)點(diǎn)位移時(shí)程曲線
試驗(yàn)段圍巖壓力時(shí)程曲線如圖4所示。上臺(tái)階開挖后中臺(tái)階開挖前,拱頂圍巖壓力在前3 d線性增長,第5天以后趨于平緩;左拱腰在前3 d增長速率快,此斷面圍巖壓力最大值就出現(xiàn)在此觀測(cè)點(diǎn),明顯大于右拱腰圍巖壓力,可能存在偏壓現(xiàn)象。中臺(tái)階開挖到下臺(tái)階開挖前,拱頂圍巖壓力變化不大,左側(cè)拱腰圍巖壓力值有減小的趨勢(shì),右側(cè)拱腰則變化很小,左側(cè)最大跨出圍巖壓力逐漸地增加,右側(cè)最大跨圍巖壓力變化起伏,受中臺(tái)階開挖影響比較大,可能是由于開挖輪廓變大,圍巖塑形區(qū)加大,導(dǎo)致圍巖的松動(dòng)。下臺(tái)階開挖后各測(cè)點(diǎn)的圍巖壓力都趨于平緩,此時(shí)可能形成自承拱,鋼拱架也已閉合成環(huán),圍巖基本趨于穩(wěn)定。在圖3中右拱腰的位移發(fā)生了突變,位移明顯增大;圖4中右拱腰的圍巖壓力始終很小,出現(xiàn)此問題的原因很可能是右拱腰的壓力盒安裝或者是由于爆破,使壓力盒松動(dòng),導(dǎo)致右拱腰的壓力盒測(cè)出的圍巖壓力和實(shí)際不符合。各關(guān)鍵部位的圍巖最終受力如圖5所示。圖5 圍巖壓力橫斷面分布
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]各向異性軟巖隧道圍巖蠕變特征及支護(hù)方案對(duì)比分析[J]. 張海洋,徐文杰,王永剛. 鐵道建筑. 2018(08)
[2]新奧法在三連拱特大斷面隧道施工中的應(yīng)用[J]. 梁文添,陳勁慧. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[3]我國隧道及地下工程近兩年的發(fā)展與展望[J]. 洪開榮. 隧道建設(shè). 2017(02)
[4]軟巖大變形隧道錨噴支護(hù)的力學(xué)效應(yīng)及失效原因分析[J]. 譚顯坤,左昌群,劉代國,丁少林,李皓暉. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2015(08)
[5]高地應(yīng)力軟巖隧道中型鋼與格柵支護(hù)適應(yīng)性現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)研究[J]. 張德華,劉士海,任少強(qiáng). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(11)
[6]松軟巖層中永久洞室的聯(lián)合支護(hù)方法[J]. 陸家梁. 巖土工程學(xué)報(bào). 1986(05)
博士論文
[1]隧道軟弱圍巖變形機(jī)制與控制技術(shù)研究[D]. 趙勇.北京交通大學(xué) 2012
本文編號(hào):3246548
【文章來源】:科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(15)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
儀器測(cè)點(diǎn)布置
測(cè)點(diǎn)位移時(shí)程曲線
試驗(yàn)段圍巖壓力時(shí)程曲線如圖4所示。上臺(tái)階開挖后中臺(tái)階開挖前,拱頂圍巖壓力在前3 d線性增長,第5天以后趨于平緩;左拱腰在前3 d增長速率快,此斷面圍巖壓力最大值就出現(xiàn)在此觀測(cè)點(diǎn),明顯大于右拱腰圍巖壓力,可能存在偏壓現(xiàn)象。中臺(tái)階開挖到下臺(tái)階開挖前,拱頂圍巖壓力變化不大,左側(cè)拱腰圍巖壓力值有減小的趨勢(shì),右側(cè)拱腰則變化很小,左側(cè)最大跨出圍巖壓力逐漸地增加,右側(cè)最大跨圍巖壓力變化起伏,受中臺(tái)階開挖影響比較大,可能是由于開挖輪廓變大,圍巖塑形區(qū)加大,導(dǎo)致圍巖的松動(dòng)。下臺(tái)階開挖后各測(cè)點(diǎn)的圍巖壓力都趨于平緩,此時(shí)可能形成自承拱,鋼拱架也已閉合成環(huán),圍巖基本趨于穩(wěn)定。在圖3中右拱腰的位移發(fā)生了突變,位移明顯增大;圖4中右拱腰的圍巖壓力始終很小,出現(xiàn)此問題的原因很可能是右拱腰的壓力盒安裝或者是由于爆破,使壓力盒松動(dòng),導(dǎo)致右拱腰的壓力盒測(cè)出的圍巖壓力和實(shí)際不符合。各關(guān)鍵部位的圍巖最終受力如圖5所示。圖5 圍巖壓力橫斷面分布
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]各向異性軟巖隧道圍巖蠕變特征及支護(hù)方案對(duì)比分析[J]. 張海洋,徐文杰,王永剛. 鐵道建筑. 2018(08)
[2]新奧法在三連拱特大斷面隧道施工中的應(yīng)用[J]. 梁文添,陳勁慧. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[3]我國隧道及地下工程近兩年的發(fā)展與展望[J]. 洪開榮. 隧道建設(shè). 2017(02)
[4]軟巖大變形隧道錨噴支護(hù)的力學(xué)效應(yīng)及失效原因分析[J]. 譚顯坤,左昌群,劉代國,丁少林,李皓暉. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2015(08)
[5]高地應(yīng)力軟巖隧道中型鋼與格柵支護(hù)適應(yīng)性現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)研究[J]. 張德華,劉士海,任少強(qiáng). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(11)
[6]松軟巖層中永久洞室的聯(lián)合支護(hù)方法[J]. 陸家梁. 巖土工程學(xué)報(bào). 1986(05)
博士論文
[1]隧道軟弱圍巖變形機(jī)制與控制技術(shù)研究[D]. 趙勇.北京交通大學(xué) 2012
本文編號(hào):3246548
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