机械化作业条件下考虑覆跨比修正的大断面隧道稳定性评价方法

摘要：

进行双线高铁隧道全断面或大断面机械化开挖时对围岩稳定性评价的准确性要求较高,而现有行业规范对隧道稳定性评价时未考虑埋深和跨度的影响,因而需要进行考虑覆跨比修正的大断面隧道稳定性评价方法研究.首先,以黄(冈)黄(梅)高速铁路刘元隧道为背景,以隧道开挖后拱顶正上方某点围岩的第三主应力偏转为判据,确定大断面隧道的临界埋深;然后,采用强度折减法,数值求解不同围岩级别和覆跨比(埋深与跨度比)下的隧道安全系数,应用数理统计方法发现不同围岩级别下隧道安全系数与覆跨比及与围岩基本质量指标(BQ)存在的关系;最后,考虑覆跨比、地下水、围岩初始应力及结构产状因素的影响,得到修正的BQ,借此对埋深100 m以下的机械化作业大断面隧道稳定性进行评价,并将评价方法应用于刘元隧道和重庆市城市快速干道慈母山2号隧道工程进行验证.结果 表明:不同围岩级别下隧道安全系数与覆跨比满足严格的幂函数关系,而与BQ存在一定的线性关系;将修正后的BQ作为评价隧道稳定性的定量指标,更符合现场实际情况.

关键词：大断面隧道、机械化作业、隧道稳定性、覆跨比、围岩基本质量指标、安全系数、埋深、跨度

所属期刊栏目：43

分类号：U452.1(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金U1934213

在线出版日期：2022-03-14（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：92-100