软弱岩体中隧道开挖的落门模型试验研究

发布时间：2018-01-22 11:59

  本文关键词： 软弱围岩 隧道 渐进性破坏 落门试验　出处：《水利学报》2014年S2期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：在软弱围岩中进行隧道开挖,往往因岩体应力过高或变形过分而导致围岩失稳破坏,并进而引发隧道塌方事故。本文以Ⅳ类软弱破碎围岩为参照对象,首先将其等效为单一均值地层,再利用相似材料对其进行模拟,随后利用活动门试验模拟隧道的开挖,研究了隧道开挖过程中围岩的破坏模式及其渐进破坏特征。试验结果表明,软弱围岩中隧道施工不可避免地会在隧道周边形成扰动区,而真正塌落成拱的只是该扰动区的一部分;在隧道开挖过程中,岩体内部的裂纹扩展与破坏,就会对应地表岩体的急剧下降;隧道开挖后,拱顶上方的岩体中存在一压力拱,位于该拱下方的岩体处于松弛状态,而拱上方的岩体则处于挤压状态,并且该压力拱随着外界荷载的增加呈外延趋势。
[Abstract]:Tunnel excavation in weak surrounding rock often leads to instability and failure of surrounding rock due to high stress or excessive deformation of rock mass, and then causes tunnel collapse accident. First, it is equivalent to the single mean layer, then simulated by similar materials, and then the tunnel excavation is simulated by the movable door test. The failure mode and progressive failure characteristics of surrounding rock during tunnel excavation are studied. The experimental results show that the tunnel construction in weak surrounding rock will inevitably form a disturbance zone around the tunnel. However, only a part of the disturbed area is actually collapsed into the arch. In the course of tunnel excavation, the crack propagation and failure in the rock mass will correspond to the sharp decrease of the surface rock mass. After the excavation of the tunnel, there is a pressure arch in the rock mass above the arch roof, the rock mass below the arch is in a relaxed state, and the rock mass above the arch is in the state of compression. And the pressure arch has an extension trend with the increase of external load.
【作者单位】： 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室;同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室;云南省交通规划设计研究院;深圳市交通公用设施建设中心;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(41130751) 西部交通建设科技项目(2011ZB04) 国家高技术研究发展计划(2012AA112502) 深圳市交通运输委员会建设科技项目
【分类号】：U455.49
【正文快照】： 1研究背景自20世纪60年代以来,随着隧道建设工程的快速增加和隧道施工技术的逐步发展,为采矿、水电、交通和国防服务的地下洞室数量和规模大大增加,因而所遇到的工程地质条件也更为复杂,尤其是在软弱破碎岩体中进行隧道开挖所遇到的稳定性问题就一直是长期困扰隧道工程发展的

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1454603