蒙华铁路风积沙地层隧道围岩稳定性及预加固效果试验研究

论文摘要

为了解风积沙地层隧道失稳变形特征和预加固控制效果,以蒙华铁路风积沙地层段为依托,通过室内物理力学试验得到风积沙的基本性质和参数,并利用数值模拟对隧道最大主应力和塑性区变化规律展开分析,然后建立模型试验对不同预加固方式在风积沙地层隧道中的效果进行研究。研究结果表明:1)风积沙抗剪切能力在含水率为7%～14%时可达到极值,此时更利于隧道围岩的稳定性; 2)隧道失稳具有突发性,主要会经历"掌子面局部破坏—拱顶持续塌方—大体积失稳"3个基本过程; 3)未采用预加固措施的情况下,开挖面前方监测断面拱顶围岩内部位移值及变形速度最大,采用水平旋喷桩与钢管组合加固后可分别降低81.1%和98.3%; 4)水平旋喷桩与钢管的组合对于开挖面前方拱顶的围岩应力控制效果最好,水平旋喷桩的加固控制范围小于水平旋喷桩与钢管的组合。

论文目录

• 0 引言
• 1 工程背景
• 2 风积沙地层隧道失稳机制分析
•   2.1 风积沙物理力学试验
•   2.2 风积沙隧道失稳变形特征
•   2.3 失稳过程计算分析
• 3 失稳机制验证及预加固模型试验
•   3.1 试验装置及材料
•     3.1.1 围岩的模拟
•     3.1.2 旋喷桩加固区及钢管的模拟
•   3.2 试验内容
•   3.3 量测系统
• 4 试验结果分析
•   4.1 失稳机制验证
•   4.2 预加固效果分析
•     4.2.1 位移分析
•     4.2.2 拱顶围岩应力分析
•     4.2.3 侧向围岩应力分析
•     4.2.4 侧面竖向围岩应力分析
•     4.2.5 预加固影响范围分析
• 5 结论与讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王志杰,王李,吴凡,王如磊,刘刚,慕万里,李学广,王文军

关键词: 风积沙地层隧道,失稳变形特征,模型试验,预加固方法,控制效果

来源: 隧道建设(中英文) 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,中铁十八局集团第一工程有限公司

基金: 教育部创新团队发展计划资助(IRT0955),中央高校基本科研业务费专项资金资助(SWJTU11ZT33)

分类号: U451.2;U457

页码: 1563-1574

总页数: 12

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