Singh-Mitchell蠕变模型在炭质岩隧道围岩变形分析中的应用

发布时间：2021-11-01 16:44

　　炭质岩是一种易崩解、软化、膨胀以及环境敏感的特殊性岩土,属于软弱岩,同时炭质岩隧道围岩的开挖变形、长期稳定性问题是炭质岩隧道建设所面临的共性问题。据此,对广西西北部山区某高速公路炭质岩隧道围岩位移、温度、渗压等指标进行监控量测,基于获得数据采用Singh-Mitchell模型研究围岩的蠕变机制,随后预测隧道通车前的围岩变形。结果表明:不考虑温度和渗压的条件下,Singh-Mitchell蠕变模型能有效计算分析及预测隧道围岩变形发展规律,可为炭质岩隧道建设以及采取防治加固措施提供参考与借鉴。 

【文章来源】：中外公路. 2020,40(03)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图1 位移计布置断面图

经机理分析认为,影响围岩变形的因素有以下几点:① 隧道开挖引起应力释放;② 温度引起岩体蠕变;③ 裂隙渗透水压力;④ 地下水及降雨以及施工因素等。因此需要考虑综合因素分析围岩变形规律。3.2 基于Singh-Mitchell模型的围岩蠕变计算及预测

采用模型公式结合模型参数可以预测400 d后围岩位移,数值分别为:3号断面0°右侧达到-1.158 21 mm,4号断面0°右侧达到-2.640 04 mm,3号断面45°右侧达到-4.078 29 mm,数值均较小,可判断预测的3个位置较为安全。但该预测计算选取的位置温度及渗流较小,仅考虑应力水平,同时位移预测仅在自重荷载条件下,待隧道运营通车后则需要基于交通荷载下分析围岩变形。表2 Singh-Mitchell模型参数 图形 ε0 A?e α ˉ ? D ˉ m R2 图3(a) 0.043 89 -0.014 1.05 0.967 96 图3(b) 0.486 84 -0.230 3.05 0.890 15 图3(c) 0.140 68 -0.030 1.32 0.989 84

【参考文献】：
期刊论文
[1]贵阳地基红黏土的Singh-Mitchell蠕变模型研究[J]. 沙运斌,付晓彤,陈筠.  路基工程. 2019(04)
[2]炭质泥岩地层大变形偏压隧道施工技术[J]. 刘雪冬.  隧道建设. 2015 (S2)
[3]媲双坳隧道运营期地质综合探测技术研究[J]. 张彦龙,田卿燕,林海山.  中外公路. 2017(06)
[4]高地应力炭质泥岩隧道变形控制技术[J]. 黄明琦.  铁道建筑技术. 2015(07)
[5]炭质岩边坡破坏模式及处治措施研究[J]. 邓胜强,谢东,唐正辉.  西部交通科技. 2014(06)
[6]软弱破碎围岩隧道炭质页岩蠕变特性试验研究[J]. 刘钦,李术才,李利平,原小帅,赵勇.  岩土力学. 2012(S2)
[7]炭质泥岩泥化夹层的流变特性及长期强度[J]. 杨天鸿,芮勇勤,朱万成,申力,刘晶辉,杨洪海.  实验力学. 2008(05)
[8]鄂西地区炭质页岩隧道围岩变形规律研究[J]. 王成,丁敏,李强.  地下空间与工程学报. 2007(S2)
[9]岩土流变模型的比较研究[J]. 袁静,龚晓南,益德清.  岩石力学与工程学报. 2001(06)

硕士论文
[1]炭质页岩大变形隧道支护参数优选分析[D]. 刘怀荣.兰州交通大学 2016



本文编号：3470445