水平、垂直节理发育条件下的隧道稳定性分析
本文关键词:水平、垂直节理发育条件下的隧道稳定性分析
【摘要】:文章依托内蒙古呼和浩特市窑沟隧道工程实例,对典型断面所在区段的节理特征参数进行了采集,得到了实际地层中存在的近水平、垂直发育节理的详细参数;通过综合运用现场监测、室内模型试验、数值模拟手段,分析了隧道开挖后的上覆岩层运动行为与结构受力特征,研究了该类地层中围岩的变形特征与失稳模式,为后续的支护设计及其优化提供了参考。研究结果表明,在窑沟隧道所处的典型地层,即近水平、垂直节理发育工况下:(1)无支护开挖时,地层稳定性极差,塌落区与松动区集中分布于拱顶上方,最大塌落高度为0.48倍洞宽,塌落面积为0.51倍断面面积,拱顶等效荷载为0.084 MPa,松动区延伸至地表,近似呈三角形分布;(2)按设计方案施作初期支护后,地层松动范围明显缩减,高度降为1.1倍洞宽,拱顶最大沉降为7.7 mm,边墙收敛为3.4 mm,结构安全储备足够。
【作者单位】: 上海同岩土木工程科技有限公司;内蒙古交通设计研究院;同济大学测绘与地理信息学院;
【关键词】: 隧道 围岩变形 节理特征 稳定性 模型试验
【分类号】:U451
【正文快照】: 1前言节理的发育,势必影响岩体的力学参数与变形特性,进而威胁地下洞室的稳定性。因此,针对节理发育地层,展开节理特征对隧道稳定性的研究很有必要性[1]。目前,对隧道围岩稳定性分析的方法主要有:基于块体理论的分析方法——如张发明、庞正江等(2011)[2]运用块体理论分析层状
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 周应麟;邱喜华;;层状岩层围岩隧道稳定性的探讨[J];地下空间与工程学报;2006年02期
2 张发明,庞正江,郭丙跃,李晶,朱晟;层状岩体开挖洞室围岩块体稳定分析及锚固方法[J];水文地质工程地质;2005年05期
3 徐营;张子新;;块裂结构岩质地下洞室松动特征试验研究[J];岩土工程学报;2010年02期
4 王文;朱维申;;节理岩体隧道的稳定性分析[J];现代隧道技术;2014年06期
5 刘学增;刘文艺;索超峰;;节理倾角对公路隧道围岩塌落拱影响分析[J];现代隧道技术;2014年06期
6 石益东;李志忠;李军;桑运龙;;两组耦合节理工况下隧道变形的数值研究[J];现代隧道技术;2014年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王心飞;王文广;刘新荣;康勇;;隧道围岩失稳的突变理论分析[J];地下空间与工程学报;2008年03期
2 缪成银;郑宏;彭雪峰;;近水平软弱岩层高速公路隧道施工方案比较[J];地下空间与工程学报;2012年02期
3 赵弋舟;高徐军;折娟;;复杂层状岩层隧道塌方原因分析及其治理技术研究[J];公路;2010年08期
4 赵大洲;;砂板互层岩体中隧道围岩力学特性研究[J];公路交通科技;2010年12期
5 王文广;王心飞;;隧道围岩失稳的突变理论分析[J];公路隧道;2008年03期
6 王磊;王渭明;;基于各向异性弹塑性模型的软岩巷道变形研究[J];长江科学院院报;2012年08期
7 刘宇峰;徐建华;;水平层状薄层板岩隧道坍塌失稳机理分析及处治[J];中外公路;2012年04期
8 代春泉;王磊;王渭明;;基于各向异性本构模型的隧道支护控制[J];北京工业大学学报;2012年08期
9 宋成科;王成虎;黄禄渊;火明媈;;结构面分布特征对隧道围岩变形影响的数值模拟分析[J];防灾减灾工程学报;2012年05期
10 索超峰;石益东;李军;;节理特征对破碎围岩稳定性影响的模型试验[J];公路交通科技;2013年04期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 于茂春;;铁路隧道结构计算荷载问题分析讨论[A];第十三届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会论文集[C];2014年
2 方超;薛亚东;;围岩空间变异性对隧道结构可靠度的影响分析[A];2014中国隧道与地下工程大会(CTUC)暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会优秀论文汇编[C];2014年
3 李元鑫;朱哲明;;拱肩裂纹对隧道稳定性影响的数值分析与试验研究[A];2014中国隧道与地下工程大会(CTUC)暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会优秀论文汇编[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 马海春;锚固洞室抗爆能力现场实验研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 王云龙;板岩隧道围岩变形破坏机制及稳定性控制方法研究[D];北京交通大学;2013年
3 谭光宗;大断面海底隧道建设的安全风险评估与控制对策[D];北京交通大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘柱;集安至丹东公路块裂结构岩质边坡破坏机制与锚固机理研究[D];吉林大学;2011年
2 谢立鑫;缓冲罐液面平衡工作控制器设计[D];东北石油大学;2011年
3 姜涛;基于热流固耦合注水地层及套管损坏分析[D];东北石油大学;2011年
4 胡阳升;薄层复合顶板爆破损伤失稳机理及控制技术[D];西安科技大学;2011年
5 鲁志伟;层状岩体地下洞室失稳机理及稳定性评价理论研究[D];贵州大学;2007年
6 琚海明;层状岩体地下洞室稳定性评价理论与支护设计方法研究[D];贵州大学;2009年
7 张磊;硬岩层状顶板失稳规律与支护技术研究[D];中南大学;2010年
8 李虎军;黄土隧道变形控制基准研究[D];兰州交通大学;2012年
9 张东明;山区隧道施工中塌方处治的分析与研究[D];华中科技大学;2011年
10 陈继华;降雨对山岭隧道围岩受力变形影响研究[D];湖北工业大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丰正伟;刘新荣;傅晏;胡敏云;;软弱结构面对隧道围岩稳定性的影响研究[J];地下空间与工程学报;2009年04期
2 索超峰;石益东;李军;;节理特征对破碎围岩稳定性影响的模型试验[J];公路交通科技;2013年04期
3 林绍忠;用预处理共轭梯度法求解有限元方程组及程序设计[J];河海大学学报;1998年03期
4 杨伟峰;吉育兵;沈丁一;;节理裂隙岩体巷道变形规律的模拟研究[J];金属矿山;2009年02期
5 翟路锁;裂隙岩体巷道稳定性模拟研究试验[J];煤矿开采;2003年02期
6 任德惠;张平;;不同倾角结构面对巷道稳定性的影响[J];煤炭学报;1988年03期
7 蒋爵光;李]屡,
本文编号:1063778
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/1063778.html