不良地质条件特大断面隧道支护特性研究及工程应用

摘要：

在软弱破碎围岩条件下施工特大断面隧道时支护不当极易造成坍塌、失稳,因此深入了解支护特性并选择合理支护参数是确保隧道稳定的关键.结合福建某典型特大断面公路隧道实际地质及环境特点,设计4种支护方案,通过数值模拟、现场试验相结合的方式深入分析单一超前支护、双层超前支护、仅双层初期支护情况下围岩、掌子面及支护结构的力学特性,探讨超前支护的作用机理,在此基础上提出合理的支护方案.结果表明,单一超前支护下(小导管或管棚)下围岩变形可减少13%～28%;双层超前支护(管棚+小导管或双层小导管)下围岩变形可减少51%～58%,支护应力状态也得到明显改善.随着超前支护强度加大,围岩变形明显降低,减小率甚至超过50%,实现"一加一大于二"的支护效果,且管棚支护效果总体略优于小导管,该结论与现场试验结果基本一致,验证了计算方法及支护方案的合理性.结合分析结果,提出了下穿高速公路段及其他围岩段的支护方案,实践证明方案是可行的,兼顾了隧道安全、支护经济性及刚度匹配性.

关键词：软弱破碎围岩、特大断面隧道、双层超前支护、作用机理、刚度匹配

所属期刊栏目：60

分类号：U451;U456(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;福建省自然科学基金项目;中铁二十四局集团有限公司科技项目

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：88-98