隧道与前方大型溶洞应力集中叠加效应

论文摘要

在陆家寨岩溶隧道施工期间,曾预报并揭露大型溶洞,施工过程中接近溶腔段围岩变形较大且伴随围岩块体脱落,给隧道施工带来极大的安全隐患。基于深埋球形洞室的弹塑性二次应力分布,结合新奥法隧道施工理念,利用FLAC3D模拟隧道开挖接近并进入大型溶洞的过程。在自重应力场下分析不同大小的球形洞室周围应力场对隧道围岩变形的影响。结果表明:球形洞室会在周围形成中心半径为1. 5倍洞室半径的应力集中带;隧道开挖接近应力集中带时,将引起隧道前方应力集中区与溶洞应力集中带的叠加;随着隧道继续开挖,叠加效应在下一个进尺完成后失效;分布在隧道两侧围岩,该叠加再分散的过程会造成拱顶、拱肩的变形增大,影响隧道开挖的安全。研究为中国岩溶隧道的建设有重要的参考和借鉴价值。

论文目录

• 1 隧道开挖围岩特征的描述
• 2 三维数值模拟
•   2.1 模型的建立
•   2.2 参数的选取
•   2.3 工况
• 3 模拟结果分析
•   3.1 洞周关键点位移变化规律
•     3.1.1 围岩拱腰处水平位移特征
•     3.1.2 围岩拱顶位移下沉特征
•   3.2 围岩应力场的叠加效应
•     3.2.1 应力场纵向演化规律
•     3.2.2 应力场横向演化规律
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李海港,车轮,武艳勤

关键词: 大型溶洞,自重应力场,叠加效应,应力集中带

来源: 科学技术与工程 2019年18期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 中交路桥南方工程有限公司

基金: 国家重点研发计划(2016YFC0802203)资助

分类号: U455

页码: 282-289

总页数: 8

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