高原地区特长隧道洞口冻土冻融力学特性及施工控制技术

发布时间：2021-11-11 10:24

　　以中国"一带一路"重点项目西藏圭嘎拉特长隧道工程为依托,研究了高原地区特长隧道洞口冻土冻融力学特性及施工控制技术。采用有限元分析软件MIDAS-GTS NX建立隧道施工模型,对比分析了经历冻融循环前后隧道洞口围岩内力变化、洞口结构变形以及衬砌变形等力学特性的变化规律,并与施工现场检测数据进行了对比分析。研究结果表明:冻融循环后,两洞拱顶竖向位移均增加30%左右。由于偏压的影响,经历冻融循环后,右洞内力变化值均比左洞大,洞身净空收敛值比左洞增大11%,拱顶竖向位移增加1.6倍。采用超前大管棚与小导管支护综合措施,能有效降低冻融循环后特长隧道洞口结构变形。将建模理论计算值和工程实测值进行比较分析,验证了本文方法的正确性。 

【文章来源】：河南科技大学学报(自然科学版). 2020,41(06)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

隧道洞口有限元模型图

隧道开挖后洞口附近围岩出现一定范围的塑性区,该区域围岩强度较弱,因此应予以一定的重视。通过对冻融循环前后隧道洞口进行模拟得到洞口塑性区分布情况,如图3和图4所示。由图3和图4可知:隧道洞口处围岩塑性变形集中在洞口两侧拱腰、拱脚和拱顶处。由于存在围岩偏压和上部围岩分布不均的情况,右洞拱顶塑性值较左洞偏大,属于正常现象。经历冻融循环后,洞口围岩塑性值和面积增大,相比冻融循环前洞口塑性值增大17.4%,更有可能发生洞口坍塌、滑移和洞口结构变形等施工事故,需要在洞口施工时进行洞口结构稳定性分析并进行模拟,以指导施工开挖并及时采取有效的施工措施。图4 冻融循环后洞口塑性区分布情况

冻融循环后洞口塑性区分布情况


本文编号：3488692