浅埋黏质黄土隧道变形控制机制及措施研究

摘要：

为弥补当前超长管棚研究经验及模拟精度的不足,以黏质黄土地层中高铁隧道下穿运营铁路的变形控制方法为研究对象,针对以超长管棚+临时仰拱组成的"纵横支撑"体系的结构受力特征和变形规律开展研究.首先,采用实体单元进行超长管棚的精细化建模,分析地层变形及管棚应力分布规律;其次,运用光栅光纤测试技术实时监测管棚纵向应力,揭示隧道开挖对超长管棚纵向应力的影响范围;最后,分析"纵横支撑"体系的作用机制.研究结果表明:1)整体性好的超长管棚将竖向应力沿纵向大范围转移,减少了掌子面附近钢架应力;2)临时仰拱与开挖后的支护结构形成闭环结构,提升了钢架整体承载能力,有效控制了黄土隧道的变形;3)管棚和支护结构形成的纵横支撑体系中,管棚的最小距离应大于 2 倍掌子面到支护结构闭合的距离;4)隧道开挖对超长管棚纵向应力的影响范围为掌子面前 30 m至后 20 m,强影响范围为掌子面前方 10 m至掌子面后方 5 m,管棚的长度越大,其承载效果越好.

关键词：浅埋黏质黄土隧道、超长管棚、纵横支撑、数值模拟、变形控制、光栅光纤测试技术

所属期刊栏目：43

分类号：U45(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;四川省自然科学基金

在线出版日期：2023-11-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1712-1722