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软岩隧道小净距段施工力学行为数值分析

2016-07-19吕显福伍晓军刘志强赵占群中国铁道科学研究院研究生部北京100081中铁西南科学研究院有限公司四川成都611731

铁道建筑 2016年6期

吕显福,刘 阳,伍晓军,刘志强,赵占群(1.中国铁道科学研究院研究生部,北京 100081;.中铁西南科学研究院有限公司,四川成都 611731)



软岩隧道小净距段施工力学行为数值分析

吕显福1,2,刘阳2,伍晓军2,刘志强2,赵占群1,2
(1.中国铁道科学研究院研究生部,北京100081;2.中铁西南科学研究院有限公司,四川成都611731)

摘要以新建兰渝铁路新城子隧道为工程背景,采用有限差分软件FLAC3D对不同净距条件下隧道结构的应力分布、围岩内部位移、塑性区的分布范围进行模拟分析。分析结果表明:隧道最大跨度处的水平收敛、左右拱脚处水平收敛以及拱顶沉降较大,而拱腰和墙脚处的水平收敛较小;隧道净距的变化对中间岩柱最大跨度部位的水平位移影响显著,而对靠近上侧、下侧部位的影响相对较弱;净距为隧道开挖断面宽度的0. 67~1. 33倍时,形成一个类似于单洞开挖的应力场,隧道净距越小,表现越显著;对于Ⅴ级围岩隧道,当中间岩柱厚度小于隧道开挖断面宽度的3. 33倍时可按小净距隧道考虑。

关键词软岩;小净距隧道;大变形;数值分析;围岩压力

1 工程概况

兰渝铁路新城子隧道位于宕昌县剪子河与临江铺之间,位于西秦岭高中山区,山高沟深,山坡、谷坡较陡,隧道全长9 166 m,最大埋深有749 m。受临江铺车站设站影响,隧道出口为喇叭口段,分别经过小间距、双连拱和大跨段,其中小间距段左、右线洞室最小净距为5~6 m,使该段结构处于复杂受力状态中。该段埋深达400 m,根据已施工段实际揭示的地质情况,地层属于高地应力软岩地段,穿过F32-1断层,以三叠系薄层板岩为主,岩层直立,走向与洞轴线呈小角度相交,对围岩稳定性影响较大,边墙自稳能力差,并且易发生软岩较大变形或坍塌情况。……

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