山岭公路隧道洞门及仰坡优化分析
发布时间：2021-04-18 09:44
山岭公路隧道洞口段围岩松散、破碎且风化严重,隧道开挖极易造成仰坡滑坡与隧道洞口塌方等不良地质灾害。以承赤高速公路第十九标段锥子山1号隧道右线为工程背景资料,针对洞口段V级围岩隧道仰坡采用地表锚杆注浆加固进行分析。数值模拟结果表明,在不影响隧道开挖对围岩竖向位移、塑性区体积的情况下,地表锚杆注浆加固隧道仰坡能够使仰坡竖向位移与纵向位移减小,能够增强隧道仰坡坡脚的稳定性,为相关工程提供参考。
【文章来源】：建筑技术. 2017,48(11)北大核心
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
仰坡加固前后竖向位移云图
建筑技术第48卷第11期·1158·图3仰坡加固前后竖向位移云图（a）加固前；（b）加固后（b）仰坡跟踪点123456789101112131415–0.20–0.18–0.16–0.14–0.12–0.10–0.08向位移值纵m/加固前加固后仰坡跟踪点加固前加固后123456789101112131415–1.20–1.10–1.05–1.00–0.95–0.90–0.85–1.15向位移值竖m/（a）图4仰坡加固前后竖向位移与纵向位移关系曲线（a）仰坡坡面加固前后竖向位移关系曲线；（b）仰坡坡面加固前后纵向位移关系曲线大，达到14.4%；加固后，坡面最大沉降值呈现在跟踪点5（沿隧道纵向12m）处。坡顶未加固地段竖向沉降值与加固前一致，说明加固能够控制竖向位移的发展。由图4可知，隧道仰坡加固范围内（由坡脚至坡腰处）仰坡纵向沉降坡腰处明显减小，坡脚处有所增大，跟踪点4（沿隧道纵向9m）处减小幅度最大，达到33.26%；加固后，从各跟踪点沉降变化曲线看，有利于仰坡的稳定。综上所述，仰坡加固后能够有效减小仰坡加固地段的竖向沉降与纵向位移值，地表锚杆注浆能够起到稳定仰坡坡面的作用。2.2.2隧道塑性区体积变化图5为隧道开挖结束时仰坡加固前后围岩与初衬图1仰坡加固方案示意图2仰坡跟踪点布置示意端墙式洞门隧道中心1234567891011121314表1数值模拟本构关系与材料参数的选取名称单元类型模型参数设置围岩Hoek-Brown准则[1]实体单元E=1.4GPa,μ=0.38,γ=1850,mb=1.161,s=0.0001,a=0.516,ciσ=20MPa,cv3σ=0锚杆锚索结构单元（即cable单元）ρ=7800,E=210GPa,A=490.625mm2,Pg=0.314m,cg=200kN/m,kg=17.5MPa钢拱架与钢筋网壳结构单元（即shell单元）ρ
值呈现在跟踪点5（沿隧道纵向12m）处。坡顶未加固地段竖向沉降值与加固前一致，说明加固能够控制竖向位移的发展。由图4可知，隧道仰坡加固范围内（由坡脚至坡腰处）仰坡纵向沉降坡腰处明显减小，坡脚处有所增大，跟踪点4（沿隧道纵向9m）处减小幅度最大，达到33.26%；加固后，从各跟踪点沉降变化曲线看，有利于仰坡的稳定。综上所述，仰坡加固后能够有效减小仰坡加固地段的竖向沉降与纵向位移值，地表锚杆注浆能够起到稳定仰坡坡面的作用。2.2.2隧道塑性区体积变化图5为隧道开挖结束时仰坡加固前后围岩与初衬图1仰坡加固方案示意图2仰坡跟踪点布置示意端墙式洞门隧道中心1234567891011121314表1数值模拟本构关系与材料参数的选取名称单元类型模型参数设置围岩Hoek-Brown准则[1]实体单元E=1.4GPa,μ=0.38,γ=1850,mb=1.161,s=0.0001,a=0.516,ciσ=20MPa,cv3σ=0锚杆锚索结构单元（即cable单元）ρ=7800,E=210GPa,A=490.625mm2,Pg=0.314m,cg=200kN/m,kg=17.5MPa钢拱架与钢筋网壳结构单元（即shell单元）ρ=2200,E=21GPa,μ=0.2,t=0.2m喷混凝土Mohr-Coulomb模型实体单元E=23GPa,μ=0.2,γ=2200,c=1.5MPa,σt=1.27MPa二次衬砌弹性模型实体单元E=29.5GPa,μ=0.2,γ=2500洞门弹性模型实体单元E=31GPa,μ=0.2,γ=2500仰坡注浆弹性模型实体单元E=21GPa,μ=0.25,γ=22002.2结果分析2.2.1隧道仰坡竖向位移变化图3为隧道开挖结束时仰坡加固前后竖向位移云图，图4为隧道开挖结束时仰坡加固前后各跟踪点竖向位移与纵向位移情况。由图3所示，隧道仰坡加固后竖向位移分布范围明显比加固前小，但仍集中在坡腰（?
【参考文献】：
期刊论文
[1]特殊地质情况基础施工难点分析及方案的选择[J]. 豆素芬. 建筑技术. 2016(03)
[2]连拱隧道施工导致的节理岩质边仰坡失稳分析与处治[J]. 付黎龙,阳军生,黄大成. 公路工程. 2008(06)
[3]预应力锚索对边坡加固效应的模型试验研究[J]. 李军,许明,张永兴,唐树名. 地下空间与工程学报. 2006(06)
[4]隧道洞口边仰坡的平衡稳定分析[J]. 刘小兵,彭立敏,王薇. 中国公路学报. 2001(04)
本文编号：3145263
【文章来源】：建筑技术. 2017,48(11)北大核心
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
仰坡加固前后竖向位移云图
建筑技术第48卷第11期·1158·图3仰坡加固前后竖向位移云图（a）加固前；（b）加固后（b）仰坡跟踪点123456789101112131415–0.20–0.18–0.16–0.14–0.12–0.10–0.08向位移值纵m/加固前加固后仰坡跟踪点加固前加固后123456789101112131415–1.20–1.10–1.05–1.00–0.95–0.90–0.85–1.15向位移值竖m/（a）图4仰坡加固前后竖向位移与纵向位移关系曲线（a）仰坡坡面加固前后竖向位移关系曲线；（b）仰坡坡面加固前后纵向位移关系曲线大，达到14.4%；加固后，坡面最大沉降值呈现在跟踪点5（沿隧道纵向12m）处。坡顶未加固地段竖向沉降值与加固前一致，说明加固能够控制竖向位移的发展。由图4可知，隧道仰坡加固范围内（由坡脚至坡腰处）仰坡纵向沉降坡腰处明显减小，坡脚处有所增大，跟踪点4（沿隧道纵向9m）处减小幅度最大，达到33.26%；加固后，从各跟踪点沉降变化曲线看，有利于仰坡的稳定。综上所述，仰坡加固后能够有效减小仰坡加固地段的竖向沉降与纵向位移值，地表锚杆注浆能够起到稳定仰坡坡面的作用。2.2.2隧道塑性区体积变化图5为隧道开挖结束时仰坡加固前后围岩与初衬图1仰坡加固方案示意图2仰坡跟踪点布置示意端墙式洞门隧道中心1234567891011121314表1数值模拟本构关系与材料参数的选取名称单元类型模型参数设置围岩Hoek-Brown准则[1]实体单元E=1.4GPa,μ=0.38,γ=1850,mb=1.161,s=0.0001,a=0.516,ciσ=20MPa,cv3σ=0锚杆锚索结构单元（即cable单元）ρ=7800,E=210GPa,A=490.625mm2,Pg=0.314m,cg=200kN/m,kg=17.5MPa钢拱架与钢筋网壳结构单元（即shell单元）ρ
值呈现在跟踪点5（沿隧道纵向12m）处。坡顶未加固地段竖向沉降值与加固前一致，说明加固能够控制竖向位移的发展。由图4可知，隧道仰坡加固范围内（由坡脚至坡腰处）仰坡纵向沉降坡腰处明显减小，坡脚处有所增大，跟踪点4（沿隧道纵向9m）处减小幅度最大，达到33.26%；加固后，从各跟踪点沉降变化曲线看，有利于仰坡的稳定。综上所述，仰坡加固后能够有效减小仰坡加固地段的竖向沉降与纵向位移值，地表锚杆注浆能够起到稳定仰坡坡面的作用。2.2.2隧道塑性区体积变化图5为隧道开挖结束时仰坡加固前后围岩与初衬图1仰坡加固方案示意图2仰坡跟踪点布置示意端墙式洞门隧道中心1234567891011121314表1数值模拟本构关系与材料参数的选取名称单元类型模型参数设置围岩Hoek-Brown准则[1]实体单元E=1.4GPa,μ=0.38,γ=1850,mb=1.161,s=0.0001,a=0.516,ciσ=20MPa,cv3σ=0锚杆锚索结构单元（即cable单元）ρ=7800,E=210GPa,A=490.625mm2,Pg=0.314m,cg=200kN/m,kg=17.5MPa钢拱架与钢筋网壳结构单元（即shell单元）ρ=2200,E=21GPa,μ=0.2,t=0.2m喷混凝土Mohr-Coulomb模型实体单元E=23GPa,μ=0.2,γ=2200,c=1.5MPa,σt=1.27MPa二次衬砌弹性模型实体单元E=29.5GPa,μ=0.2,γ=2500洞门弹性模型实体单元E=31GPa,μ=0.2,γ=2500仰坡注浆弹性模型实体单元E=21GPa,μ=0.25,γ=22002.2结果分析2.2.1隧道仰坡竖向位移变化图3为隧道开挖结束时仰坡加固前后竖向位移云图，图4为隧道开挖结束时仰坡加固前后各跟踪点竖向位移与纵向位移情况。由图3所示，隧道仰坡加固后竖向位移分布范围明显比加固前小，但仍集中在坡腰（?
【参考文献】：
期刊论文
[1]特殊地质情况基础施工难点分析及方案的选择[J]. 豆素芬. 建筑技术. 2016(03)
[2]连拱隧道施工导致的节理岩质边仰坡失稳分析与处治[J]. 付黎龙,阳军生,黄大成. 公路工程. 2008(06)
[3]预应力锚索对边坡加固效应的模型试验研究[J]. 李军,许明,张永兴,唐树名. 地下空间与工程学报. 2006(06)
[4]隧道洞口边仰坡的平衡稳定分析[J]. 刘小兵,彭立敏,王薇. 中国公路学报. 2001(04)
本文编号：3145263
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