软岩隧道初期支护沉降变形分析及控制方法

论文摘要

目前存在对软岩隧道初期支护变形的错误认识,造成施工成本的浪费、安全风险的增大、进度被严重制约等不利影响,所以非常有必要对隧道初期支护变形进行研究分析并控制。首先以"矿山法"工程实践证明软岩隧道预留变形量是不必设置的,再通过各种权威文献说明以容许变形来实现围岩自承的观念是对"新奥法"的曲解,是错误的,需要找出支护变形的真正原因并控制。通过总结分析隧道支护常见的6种位移及其组合,得出为控制初期支护变形需要解决支护底脚地基承载力和支护结构强度2方面问题。于是建立以"分布锚杆+钢架+喷射混凝土且系统分布锚杆模拟为具有法向和切向作用力的链杆支座的结构力学模型",可计算出支护结构底脚应力及截面最大应力等值,由此可得出对地基承载力和支护结构强度要求的明确标准,或对改善支护底脚抗力提供数值依据。计算结果表明:系统分布锚杆能极大地降低支护结构的弯矩、轴力内力和底脚应力,从而增强支护结构的承载力和降低基底应力,使变形和沉降得以有效控制。

论文目录

• 0 引言
• 1 隧道预留变形量可以不必设置
•   1.1“矿山法”隧道的上导坑先拱后墙法
•   1.2“新奥法”隧道的预留变形量
• 2 初期支护变形及沉降分析
•   2.1 围岩的物理力学状态
•   2.2 型钢钢架的物理力学状态
•   2.3 初期支护的位移型式
•   2.4 初期支护沉降的分析
• 3 初期支护变形及沉降控制原理
•   3.1 锚杆对支护结构只有法向力
•   3.2 锚杆对支护结构同时有法向和切向力
•     3.2.1 上台阶计算模型
•     3.2.2 中台阶计算模型
•     3.2.3 下台阶计算模型
•   3.3 内力计算及分析
•     3.3.1 未知力计算
•     3.3.2 弯矩、轴力
•       3.3.2. 1 上台阶
•       3.3.2. 2 中台阶
•       3.3.2. 3 下台阶
•     3.3.3 支座反力
•   3.4 承载力计算分析
• 4 结论与建议

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 剧仲林

关键词: 软岩隧道,初期支护,矿山法,新奥法,支护沉降,支护变形,两铰拱,分布锚杆,钢管桩基

来源: 隧道建设(中英文) 2019年S2期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 中铁十二局集团第四工程有限公司

分类号: U455.7

页码: 92-102

总页数: 11

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