高地应力凝灰岩地层铁路隧道支护结构大变形的原因及其整治

发布时间：2018-06-27 13:04

  本文选题：铁路隧道 + 高地应力　； 参考：《中国铁道科学》2014年05期

【摘要】：针对贵昆铁路三联隧道施工中出现多处支护结构大变形的现象,采用现场地应力测试、数值分析和现场监测的方法,研究高地应力强风化凝灰岩地层隧道支护结构大变形的原因及其整治方案。通过现场地应力测试得知:隧道围岩最大主应力为6.87MPa,远大于岩体单轴抗压强度,高地应力状态是诱发强风化凝灰岩地层隧道支护结构大变形的主要因素。数值分析结果表明:隧道开挖对地应力的影响主要局限于1倍洞径范围之内,在隧道右下侧基底围岩上产生高达17.5%的剪应变,仰拱与边墙过渡段二衬的安全系数小于1.0;数值分析结果与现场地应力测试结果和破检揭露情况基本吻合。采用加深仰拱的方案整治仰拱破损段后,仰拱二衬结构安全系数的最小值达到1.9,监测显示隧道结构处于安全状态。该方案成功地应用于后续相似地层隧道区段的施工中。
[Abstract]:In view of the phenomenon of large deformation of the supporting structure in the construction of the triple tunnel of Guikun railway, the reasons for the large deformation of the tunnel supporting structure in the high geostress and strong weathered tuff are studied by in-situ stress testing, numerical analysis and field monitoring. Through the in-situ stress test, the largest main host of the tunnel surrounding rock is found. The stress is 6.87MPa, which is far greater than the uniaxial compressive strength of rock mass. The high stress state is the main factor to induce large deformation of the supporting structure of the strongly weathered tuff strata. The numerical analysis shows that the influence of tunnel excavation on the ground stress is mainly limited to 1 times the diameter of the tunnel, producing up to 17.5% shear in the surrounding rock of the right lower right side of the tunnel. The safety factor of the two lining in the transition section of the inverted arch and the side wall is less than 1, and the results of the numerical analysis are in agreement with the results of the in-situ stress test and the undisclosed inspection. The minimum value of the safety factor of the two lining of the inverted arch is reached to 1.9 after the reinforcement of the inverted arch is adopted, and the monitoring shows that the tunnel structure is in a safe state. The case is successfully applied to the construction of similar tunnel sections.
【作者单位】： 中南大学 土木工程学院;中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室;
【基金】：国家自然科学基金青年基金资助项目(51208516) 国家科技支撑计划项目(2012BAK24B02) 中国博士后科学基金资助项目(2014M550424)
【分类号】：U457.2

【参考文献】

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【共引文献】

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3 张，

本文编号：2074002