黃土隧道淺埋段遇沖溝等不良地貌,開挖時(shí)對(duì)隧道的穩(wěn)定性不利,為探究管棚預(yù)支護(hù)和反壓回填對(duì)黃土隧道的作用,以陜西省境內(nèi)某黃土隧道為工程依托,對(duì)其進(jìn)行有限元分析。分析結(jié)果表明:隨掌子面的開挖,隧道地表山坡沉降加大,至開挖完畢,最大沉降穩(wěn)定在54.4mm左右,隧道開挖僅對(duì)距隧道中軸線兩側(cè)35m范圍內(nèi)的地表產(chǎn)生影響,并在距隧道中軸線為15m范圍內(nèi)時(shí)地表位移急劇增加;掌子面開挖里程在10～30m范圍內(nèi),塑性區(qū)只向上延伸至坡腳,說明管棚可以抑制圍巖塑性區(qū)的向上發(fā)展;回填土兩側(cè)塑性區(qū)呈對(duì)稱分布,說明回填土可以消除沖溝造成的偏壓,但回填土?xí)艿剿淼篱_挖的影響;現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果有相似的分布規(guī)律,但由于支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)提高圍巖穩(wěn)定的滯后性導(dǎo)致計(jì)算值略大。 

【文章來源】：公路. 2020,65(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

隧道周圍地質(zhì)狀況

根據(jù)剛度等效原則，本次隧道建模將初期支護(hù)中鋼拱架的彈性模量折算給噴射混凝土，二次襯砌作為長期安全性儲(chǔ)備，計(jì)算時(shí)不予考慮；陳建勛等[8]的研究表明系統(tǒng)錨桿在淺埋黃土中的作用不明顯，可以不予考慮，故在有限元分析中不予考慮系統(tǒng)錨桿。根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料以及室內(nèi)土工試驗(yàn)確定圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)，圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)的物理力學(xué)參數(shù)見表1。3 有限元結(jié)果分析

(1）弧形導(dǎo)坑開挖到10m位置，隧道地表山坡沉降變化較明顯，沉降約16.3mm，隨著弧形導(dǎo)坑繼續(xù)向前開挖，隧道地表山坡的沉降繼續(xù)增大，并且在隧道中軸線一倍洞徑范圍內(nèi)的沉降要大于一倍洞徑范圍外的沉降，弧形導(dǎo)坑開挖完畢時(shí)，隧道中軸線上方山坡最大沉降約54.4mm左右，故隧道在施工過程中要對(duì)山坡進(jìn)行C30鋼筋混凝土加固，并實(shí)時(shí)監(jiān)測地表山坡的沉降，為隧道施工提供安全保障；回填土的沉降相比于山坡的要小，其沒有隨隧道的開挖呈現(xiàn)明顯的變化規(guī)律。(2）隧道底部位移出現(xiàn)回彈；隧道拱頂位移發(fā)生明顯的下沉，而且隧道底部的回彈量要大于隧道拱頂?shù)某两盗�，并且隨著弧形導(dǎo)坑的開挖，隧道的拱頂沉降逐漸增大，因此隧道要及時(shí)施做仰拱并封閉成環(huán)，保證隧道的施工安全。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]淺埋黃土隧道施工沖溝段地層變形研究[J]. 李龍福,潘祖瑛,江東平.  地下空間與工程學(xué)報(bào). 2018(S2)
[2]淺埋偏壓隧道洞口段合理開挖工序及受力特征分析[J]. 劉小軍,張永興.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2011(S1)
[3]淺埋黃土隧道中系統(tǒng)錨桿支護(hù)作用的數(shù)值模擬[J]. 陳建勛,軒俊杰,喬雄.  長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[4]大斷面淺埋暗挖隧道施工引起的地表移動(dòng)及變形預(yù)測[J]. 時(shí)亞昕,陶德敬,王明年.  巖土力學(xué). 2008(02)

碩士論文
[1]淺埋偏壓黃土隧道施工變形控制研究[D]. 劉蕊.北京交通大學(xué) 2015
[2]丁家山軟弱破碎圍巖隧道管棚預(yù)支護(hù)效應(yīng)研究[D]. 胡斌.華中科技大學(xué) 2011
[3]淺埋暗挖隧道管棚預(yù)支護(hù)機(jī)理及其效用研究[D]. 趙建平.中南大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3626549