深埋软岩大变形隧道支护变形特征及承载机理研究

摘要：

为解决某深埋软岩单线铁路隧道大变形问题,在隧道内设置试验段;现场测试分析隧道支护受力及变形特征,发现边墙处支护变形与其承受的围岩压力、支护刚度及围岩内部变形均不匹配,拱顶支护变形与其承受的围岩压力也不匹配;通过数值模拟及理论分析,分别计算该隧道拱顶及边墙处的围岩特征曲线,并根据隧道变形及破坏特征建立隧道支护变形失稳模型,研究支护承载及失稳机理.结果 表明:软弱围岩可承担的围岩荷载比例有极限,无法通过释放围岩变形让围岩承担大部分荷载,现场测试得到工程中拱顶及边墙处围岩承担荷载比例分别为63.5％和34.7％;马蹄形断面隧道出现的大变形现象,是由于边墙支护结构刚度失效与稳定失效共同作用引起的.针对工程中出现的问题,提出将隧道断面由马蹄形改为圆形断面、预留合理变形量以及增设长锚索等大变形控制措施.采用该措施后,初支变形基本得到控制,且隧道施工进度由1～3 m·月-1增至20 m·月-1.

关键词：铁路隧道、深埋软岩、围岩大变形、围岩特征曲线、支护承载、支护变形

所属期刊栏目：42

分类号：U455.39(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家重点实验室开放基金

在线出版日期：2021-12-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：103-111