构造应力场中的软岩客运专线双线隧道稳定性研究

摘要：

以铁道部250 km/h客运专线标准断面双线隧道为对象,依托木寨岭高地应力软岩隧道工程,研究构造应力场条件下隧道变形特性、能量积聚、力学响应及塑性区规律.水平大主应力平行隧道轴线时,高能集中区和塑性区主要集中于边墙,掌子面前方围岩能量密度较小,掌子面挤出变形较大;水平大主应力垂直轴线时,高能集中区和塑性区主要分布在拱顶、仰拱及掌子面,掌子面前方围岩能量密度较大,挤压变形较小.研究表明:掌子面前方待开挖核心土体表现能量-位移正交性,而目前采用简单的挤出变形来判别掌子面稳定性,其合理性值得进一步商榷:规范给山“最大水平主应力与隧道轴线平行或小角度相交设计原则”,并不是对所有高地应力场都适用;锚杆在开挖初期有效促进临时“承载拱”的形成,使“压力拱”偏移至隧道轮廓附近,成为施工初期稳定的关键;锚杆降低边墙深部岩体切向应力峰值,随着掌子面推进,拱效应不断向深部岩体移动,形成动态压力拱.

关键词：软岩隧道、高地应力、位移-能量正交、锚杆、稳定性

所属期刊栏目：33

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金51078318;新世纪优秀人才支持计划NCET-10-0667;中央高校基本科研业务费专项资金科技创新项目SWJTU09CX006;国家重点基础研究发展计划973计划资助项目2010CB732105

在线出版日期：2012-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1535-1541