隧道开挖不同断层倾角对围岩扰动以及初支结构内力的影响
2021-01-25康海波万志强赵刚应
四川建筑 2020年6期
康海波, 万志强, 赵刚应, 张 乾
(1. 四川公路桥梁建设集团有限公司公路隧道分公司,四川成都 610020; 2.西南交通大学地球科学与环境工程学院,四川成都 610031;3. 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031)
随着我国交通建设的高速发展,桥隧比逐年升高。为了满足运营需求,隧道长度也不断增加,尤其在地质条件复杂的西南山区,长大隧道在设计、施工过程中不可避免地需要穿过断层破碎带。断层破碎带的出现意味着围岩地质条件变差,是导致隧道产生塌方的重要因素,一旦塌方产生,会严重威胁现场施工人员的生命安全,同时造成机械设备毁坏、工程费用增加、工期延误等。在施工过程中,如何安全地穿越断层破碎带地段并且保证支护结构的安全与稳定是当前研究的热点问题。
针对断层破碎带地段洞室施工支护结构受力以及围岩变形问题,海内外学者为此进行大量研究。Jeon等[1]通过数值模拟和模型试验的方法,研究断层存在对隧道围岩变形的影响,从数值模拟结果上论证了断层的存在导致围岩变形量增加;Anastasopoulos等[2]结合实际公路隧道,采用数值模拟的方法,研究断层位于隧道不同位置时,隧道围岩变形以及围岩应力的变化规律,得出围岩应力分布受断层的影响,隧道围岩变形破坏部位随着断层位置的改变而改变;万飞等[3]依托关角隧道工程,采用数值模拟和现场测试的方法,在对原支护设计方案结构位移以及结构受力的监测,提出F2-1断层破碎带地段隧道施工优化方案,利用数值模拟验证该方案的可行性,并且通过现场实施与现场监测得以反馈,改进方案效果显著;……
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