松散岩堆体隧道施工中边仰坡支护效果研究

发布时间：2020-12-31 22:20

　　以雅康高速日地1号隧道左线为依托工程,根据隧道地质勘探纵剖面图建立隧道洞口周围山体数值模型,并通过有限差分软件FLAC3D进行数值计算,采用强度折减法,对比分析边仰坡无支护、仅边仰坡喷锚支护以及边仰坡喷锚抗滑桩双重支护等3种工况,在隧道未开挖、隧道开挖25m和隧道开挖50m等3个阶段的安全系数及围岩应力分布情况,以评价不同边仰坡支护结构在隧道不同开挖阶段的支护效果。研究结果表明:（1）隧道尚未开挖时,边仰坡支护结构的作用并不明显,边仰坡安全系数在边仰坡有支护、无支护两种工况下均为1.07,围岩应力也无明显变化;（2）在隧道进洞开挖后,边仰坡喷锚支护结构作用明显,边仰坡安全系数提高,边仰坡表层碎石的拉应力明显减小;（3）隧道底部抗滑桩支护在未穿过坡体滑动面的情况下,支护效果有限,其增设后边仰坡安全系数并未提高;（4）隧道支护结构对边仰坡的稳定性有重要影响,良好的隧道支护对边仰坡稳定性有利;（5）隧道进洞以后,隧道的进一步开挖对边仰坡稳定性影响不大,隧道边仰坡在隧道施工过程中能否保持稳定的关键时期为隧道进洞阶段。 

【文章来源】：公路. 2020年11期 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图1 日地1号隧道左线洞口段纵剖面

本文对于隧道洞口边仰坡的支护措施包括注浆小导管，喷射混凝土，注浆钢管抗滑桩。注浆小导管与喷射混凝土在隧道中心线两侧18m以及洞口上方10m的范围内布设。注浆小导管直径42 mm，布设间距为1.2m×1.2 m，长度为6 m，采用梅花型布置。C20喷射混凝土平均厚度8cm，配合20cm×20cm的?8钢筋网。抗滑桩直径108mm,5排12列，布置在隧道内部距洞口10 m范围内。长度从13m至5m不等，平均长度为9m。其中注浆小导管与抗滑桩采用cable单元模拟，喷射混凝土采用shell单元模拟。边仰坡支护结构材料的物理力学参数见表2，具体计算模型图如图2所示（围岩为剖视图）。在数值模拟中，隧道支护结构参数的选取同样对边仰坡稳定性计算结果有很大影响。隧道初期支护采用钢拱架锚喷联合支护。其中喷射混凝土强度等级为C20，厚度为0.26 m，钢拱架的作用通过等效刚度法折算在喷射混凝土中[8]；锚杆长4m，环向间距为1.0m、纵向间距为0.6m；隧道超前加固按经验方法将超前支护影响范围内的围岩参数提高一定程度进行模拟。隧道支护结构材料的物理力学参数见表3。

比较图3和图4的计算结果可以看出，在隧道尚未开挖时，边仰坡安全系数在边仰坡有支护、无支护两种工况均为1.07；围岩未遭到扰动，围岩应力也无明显变化，此时边仰坡支护结构尚未发挥作用。图4 边仰坡喷锚支护未开挖应力应变云图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2950415