高地应力陡倾互层千枚岩地层隧道大变形研究

发布时间：2018-04-29 23:31

  本文选题：隧道工程 + 隧道大变形　； 参考：《岩石力学与工程学报》2017年07期

【摘要】：在高地应力陡倾软岩地层中开挖隧道,易引发围岩发生大变形。为了明确大变形的诱发因素,分析围岩的破坏机制、变形特征及支护结构的受力规律,提出合理的控制技术,依托杨家坪隧道进行相关研究。通过岩石试验,分析绿泥石千枚岩显著的各向异性力学特性,明确岩块的破坏形式与荷载角度的关系。通过现场观测和数值计算可知,围岩变形表现为整体内挤,水平收敛大于拱顶沉降,边墙围岩以水平向的弯折破坏和层面分离为主,其最大主应力呈"",""形分布,拱部和仰拱围岩以剪切滑移破坏为主,其最大主应力沿隧道切向。综合分析该隧道大变形的主要诱因是:高构造应力、不利岩层产状和低岩体强度。通过现场测试,总结了各支护结构的受力分布及发展规律。现场试验成果表明:与岩层大角度相交的长短组合锚杆配合注浆可有效加固围岩,改善围岩压力;减少开挖分部,使初支尽快成环,可充分发挥初支承载力;优化断面轮廓,可改善结构受力。
[Abstract]:Tunnel excavation in soft rock strata with steep dip in high ground stress can easily lead to large deformation of surrounding rock. In order to clarify the induced factors of large deformation, analyze the failure mechanism of surrounding rock, deformation characteristics and force law of supporting structure, put forward reasonable control technology, rely on Yangjiaping tunnel to carry on the related research. The remarkable anisotropic mechanical properties of chlorite phyllite are analyzed through rock tests, and the relationship between failure form and load angle of rock block is clarified. Through field observation and numerical calculation, it can be seen that the deformation of surrounding rock appears as integral internal squeezing, horizontal convergence is greater than that of arch settlement, lateral wall rock is dominated by horizontal bending failure and plane separation, and its maximum principal stress is "," shape distribution. The shear slip failure is dominant in the arch and the surrounding rock of the inverted arch, and the maximum principal stress along the tangential direction of the tunnel. The main causes of large deformation of the tunnel are: high structural stress, unfavorable rock formation and low rock mass strength. Through field test, the stress distribution and development law of each supporting structure are summarized. The field test results show that the long and short combined bolt grouting which intersects the rock strata at large angles can effectively strengthen the surrounding rock, improve the surrounding rock pressure, reduce the excavation section, make the initial support ring as soon as possible, and give full play to the bearing capacity of the initial support; optimize the profile of the section, It can improve the stress of the structure.
【作者单位】： 北京交通大学土木建筑工程学院;北京交通大学隧道及地下工程教育部工程研究中心;中铁五局集团成都工程有限责任公司;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51678034) 铁道部科技研究开发计划(2010G018 C 1)~~
【分类号】：U451.2

【参考文献】

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【共引文献】

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