高地应力软岩公路隧道泡沫混凝土卸压机理及支护结构研究

发布时间：2017-08-07 18:14

  本文关键词：高地应力软岩公路隧道泡沫混凝土卸压机理及支护结构研究

  更多相关文章： 隧道工程 泡沫混凝土复合式衬砌 数值模拟 卸压机理 支护结构

【摘要】：针对高地应力软岩隧道围岩稳定性差的问题,基于泡沫混凝土具有防水、保温、抗震、压缩性大和一定延性的特点,采用数值模拟的方法,分析了高地应力软岩公路隧道泡沫混凝土的卸压效应及其影响因素,进而研究泡沫混凝土的力学参数对卸压效果的影响。采用控制变量法计算确定了泡沫混凝土的最佳力学参数取值范围,进而分析得到了高地应力软岩公路隧道的泡沫混凝土卸压机理,根据以上研究成果,构思出一种新型的泡沫混凝土复合式衬砌结构型式——泡沫混凝土复合式衬砌。研究表明:高地应力软岩公路隧道添加泡沫混凝土层后,围岩应力的释放率由普通支护条件下的30%提高至62%,围岩强度应力比由1.92提高至3.74,隧道支护结构承受的荷载平均减小了37.19 MPa;泡沫混凝土的最佳力学参数中弹性模量取400~800 MPa,屈服压应力系数k取0.4~0.6,静水屈服拉应力系数kt取0.1~0.3,单轴抗压强度取2.0~4.0 MPa;利用泡沫混凝土的高压缩力学特性,可诱导隧道围岩进一步产生可控的变形,从而释放围岩应力,减小支护结构荷载;新型衬砌可有效消除高地应力软岩公路隧道运营期间可能出现的局部围岩挤入产生的集中荷载、活动断层的错动引起的剪切变形、围岩的全断面压缩导致的荷载陡增等对隧道支护结构造成的破坏,为高地应力区软岩公路隧道的卸压及支护技术研究提供了新的思路。
【作者单位】： 长沙理工大学土木与建筑学院;青海省公路科研勘测设计院;
【关键词】： 隧道工程 泡沫混凝土复合式衬砌 数值模拟 卸压机理 支护结构
【基金】：国家自然科学基金项目(51408067) 湖南省交通科技项目(201331) 湖南省教育厅科学研究重点项目(10A007)
【分类号】：U455.7
【正文快照】： 经济性。Paracuelles等[8]研究了高压等情况下小断0引　言面隧道的修筑方法。汤雷等[9]提出运用塑性材料进随着交通基础设施建设规模的不断扩大和高速行填充,以解决高地应力隧道支护结构与围岩承载不公路建设的高速发展,特别是高速公路建设向中国协调问题的新理念。赵旭峰[10]

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本文编号：636037