隧道软弱围岩变形控制技术研究

发布时间：2020-12-13 23:25

　　本文提出了以扩挖围岩的方式进行隧道变形控制的方法。以FLAC3D软件对围岩在四种扩挖量下不同施工阶段各个控制点的竖向位移进行监控,并对所得变形曲线中四种扩挖量下围岩的沉降变形情况进行分析。 

【文章来源】：工程与建设. 2020年03期

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

隧道控制点布设示意图

4种扩挖量下,拱顶轮廓上竖直位移变化如图2所示。从图2可知,在扩挖围岩时,拱顶,拱腰以及拱脚具有较大的变形,但在其达到最大值后趋于有所降低,并在后续施工逐渐趋于稳定。围岩沉降虽然在后续施工时有所上升,但其仅具有较平缓的上升曲线,在完成扩挖之后,沉降的变形并不能被初期支护完全抑制,其在阻止围岩沉降的角度上仅以柔性支护结构的形式体现。在完成初期支护之后,围岩沉降变形基本不再发生,但随着不断开挖的下台阶,其沉降不断上升,有2～4 cm的增加量,并在下台阶完成支护之后逐渐稳定,下台阶相比于围岩扩挖时所产生的沉降,其开挖卸荷作用导致的沉降较小。随着扩挖量的不断增加,围岩的沉降量均有所增加,当从0.6 m增加到0.75 m的扩挖量时,拱顶有从-67.01 cm到-69.40 cm的最终沉降量变化,拱腰则表现为从-62.76 cm上升到-64.92 cm,拱脚表现为从-30.12 cm上升到-33.20 cm,分析可知,三个部位的沉降变化幅度均在2～3 cm。

不同扩挖量下初支外侧轮廓线处拱顶竖向位移变化如图3所示。由图3可知,在施加扩挖支护之前,没有沉降值出现在拱腰以及拱顶的初期支护外侧轮廓线上,而拱脚处则有正值的沉降变形,具体为拱脚上鼓[5]。在围岩施加扩挖之后之前拱顶以及拱腰具有较大的沉降,其值约为2.8 cm,但在下台阶完成初期支护并开始开挖的前期表现得较为稳定,基本没有再次出现沉降,并且拱顶还有逐渐变小的沉降值出现。在开始开挖下台阶的第2天之后,拱顶以及拱腰具有较大的沉降变形量,具体表现为从2.8 cm的沉降量上升为6 cm。拱顶和拱腰的沉降在数值方面体现为-7～-6 cm,拱顶处有-7.861 cm的最大沉降量,拱腰处有-8.033 cm的最大沉降量。在四种扩挖量中,拱腰和拱顶处在0.6 m扩挖量下具有最大的沉降值,且其沉降随着扩挖量的增加而有所减小。拱脚处的沉降量不同于拱腰和拱顶,其随着不断增加的扩挖量表现出不断上升的沉降量,拱顶以及拱腰主要在开挖下台阶阶段出现沉降,拱脚则是在围岩扩挖阶段均有发生。

【参考文献】：
博士论文
[1]隧道软弱围岩变形机制与控制技术研究[D]. 赵勇.北京交通大学 2012
[2]软弱围岩隧道变形特征与控制技术研究[D]. 李文江.西南交通大学 2012
[3]复杂地应力区隧道软弱围岩大变形控制技术研究[D]. 王树栋.北京交通大学 2010

硕士论文
[1]隧道软弱围岩变形控制技术研究[D]. 宗泽.长安大学 2019
[2]软弱围岩隧道掌子面稳定性判别及变形控制技术[D]. 刘阳.石家庄铁道大学 2014



本文编号：2915366