上覆水平煤层采空区衬砌受荷模型试验研究

发布时间：2017-06-28 16:18

  本文关键词：上覆水平煤层采空区衬砌受荷模型试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：隧道近接上覆水平采空区地层施工易扩大上覆围岩松动范围,增大松动荷载,为探明隧道衬砌结构受荷特性,采用室内相似模型试验量测了上覆水平煤层采空区地层隧道二次衬砌结构内力(轴力、弯矩),分析了不同边界压力作用下位移、轴力和弯矩的变化情况和特定压力下间距对二次衬砌受力的影响。结果表明:上覆采空区对洞周位移和二衬内力造成了一定影响,采空区底板与隧道间距越小,位移越大,当竖向压力为1000 k Pa时,与无采空区工况相比,0.5D工况最大位移增加93.73%,1.0D工况增加27.90%;弯矩和轴力的增加越明显,当竖向压力为500 k Pa时,与无采空区工况相比,间距0.5D工况最大弯矩增加139.68%,间距1.0D工况最大弯矩增加34.39%,采空区的存在导致轴力分布形态变化较大,间距0.5D工况平均轴力增加78.39%,间距1.0D工况平均轴力增加37.81%;最大偏心距出现在仰拱部位,承载能力相对较低,是隧道主体结构的薄弱环节;二次衬砌仰拱位置最先开裂,煤层采空区对裂缝展开顺序有一定影响。
【作者单位】： 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室;中铁第一勘察设计院集团有限公司;
【关键词】： 上覆煤层采空区地层 模型试验 受荷特性
【基金】：国家自然科学基金项目(51278422,51578460) “十二五”国家科技支撑计划课题(2012BAG05B03) 四川省青年科技基金项目(2012JQ0021)
【分类号】：U451.5
【正文快照】： 0引言在隧道工程领域,水平上覆煤层采空区指水平煤层开采后遗留下的空间区域,且隧道断面位于采空区冒落带下方。当采空区位于隧道开挖影响范围以内时,上覆采空区给隧道施工及后期营运带来的危害主要表现在增大了隧道上覆围岩开挖失稳风险,扩大了隧道开挖引起的围岩松动塌落范

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本文编号：494514