岩体隧道围岩弹塑性变形条件下管片衬砌支护机理研究

摘要：

基于D-P屈服准则的围岩支护作用理论,以隧道掘进机(TBM)施工过程中支护位置与掌子面的距离作为动态参数,综合考虑注浆圈的应力变形特征,构建岩体隧道围岩弹塑性变形条件下围岩、注浆圈和管片衬砌三者动态变形协调方程,提出三者的变形计算方法和管片衬砌围岩压力计算方法,明确管片衬砌对采用TBM开挖的岩体隧道的支护机理.针对新街台格庙岩体隧道工程实例,计算不同支护条件下围岩变形及管片衬砌围岩压力,并通过数值模拟验证理论方法的合理性和有效性.结果 表明:如果在掌子面开挖处开始进行支护,管片衬砌围岩压力将达到1.91 MPa,管片安全系数仅为0.76;如果在掌子面后4m开始进行支护,安全系数将提升至1.25.建议距离掌子面12m处开始进行支护,可将围岩压力降至0.24 MPa,管片衬砌具有较高的安全系数.

关键词：岩体隧道、管片衬砌、注浆圈、围岩弹塑性变形、围岩压力、支护机理

所属期刊栏目：41

分类号：U451.2(隧道工程)

资助基金：国家科技支撑计划;国家重点实验室开放基金

在线出版日期：2020-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：74-81