大断面深埋隧道穿越富水断层灾变研究

摘要：

大断面深埋隧道穿越富水断层施工具有很大风险,一直是工程界的关键科学问题.通过现场试验和三维各向异性非线性流固耦合模型,研究了富水断层隧道支护体系受力特征、空隙水压、能量积聚、变形特性和力学响应.斗篷山隧道F3断层掌子面水压现场实测为1.50 MPa,排水后衬砌外水压力降至0.1 MPa,隧道高水压问题主要集中在掌子面开挖.拱腰锚杆受力较小,建议取消拱部系统锚杆,只打设拱部锁脚锚杆,及早封闭成环;围岩压力以拱部为主,掌子面前方出现高水压积聚,应超前排水释能降压.待挖核心土能量先增大再减小,峰值位置为失稳潜在区域,断层超前预加固有效距离为一倍洞跨.二次衬砌变形范围为地层变化处前、后10 m,应对该影响地层加固处理,加大此范围衬砌配筋.研究成果可为富水断层隧道及类似工程的修建提供参考.

关键词：富水断层、大断面隧道、空隙水压、能量积聚、支护体系、现场试验

所属期刊栏目：22

分类号：U25(铁路隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51178399;中央高校基本科研业务费专项资金资助SWJTU11ZT33

在线出版日期：2013-10-22（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：193-200