公路隧道下穿煤层采空区开挖过程相似模型试验

发布时间：2017-07-28 12:32

  本文关键词：公路隧道下穿煤层采空区开挖过程相似模型试验

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【摘要】：隧道下穿煤层采空区施工将不可避免地对采空区地层产生扰动,破坏其原有的平衡状态,使既有采空区"活化",进而影响隧道围岩及初期支护的稳定性。开展隧道下穿煤层采空区开挖的室内相似模型试验分析,考虑隧道与采空区不同间距的影响。通过埋设位移计、土压力计及电阻应变计,研究隧道开挖过程中采空区及洞周地层的移动和初期支护的内力特征。测试结果表明,隧道开挖引起的采空区地层移动受采空区与隧道间距的影响显著,间距越小,采空区地层沉降越大、沉降槽曲线越窄、越陡,上台阶开挖引起的地层沉降占总沉降的比例越高,而初支闭合后收敛越快。当间距小于1D时,采空区地层大致处于隧道开挖引起的松动范围以内,并使松动范围进一步扩大,从而增大初期支护上的荷载。钢拱架最大弯矩主要发生在拱脚处,当间距很小时,钢拱架拱脚处弯矩显著增大,同时轴力水平降低、偏心距增大,大大增加了初期支护的失稳风险。试验揭示了隧道下穿煤层采空区开挖过程中地层的移动规律和初期支护受力特征,对指导类似工程施工具有积极意义。
【作者单位】： 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室;云南省交通规划设计研究院;
【关键词】： 公路隧道 采空区 模型试验 初期支护 地层移动
【基金】：国家自然科学基金(51278422) 国家科技支撑计划课题(2012BAG05B03) 四川省青年科技基金(2012JQ0021) 中央高校基本科研业务费专项资金(SWJTU11ZT33)
【分类号】：U451.5
【正文快照】： 引言采空区是煤矿工作面开采后形成的塌落空间。地下采空区隐伏性强、空间分布特征规律性差,隧道下穿煤层采空区施工对围岩的扰动将打破现有的平衡状态,使既有采空区“活化”。采空区从上到下可以划分为三个不同的区带:弯曲带、裂隙带和冒落带[1]。如果隧道设计与施工时探查不

【参考文献】

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本文编号：584086