含断层偏压隧道围岩变形机理及支护方案优化

U451+.2%P694; 为探明复杂地质条件下隧道围岩变形机理,制定相适应的围岩变形控制技术,以清泉隧道为工程依托,对偏压隧道洞口段围岩变形进行分析,基于FLAC3D研究有无断层条件下不同支护状态围岩稳定性,明确围岩变形机理并提出控制措施.研究表明:(1)偏压效应下后行洞开挖扰动使上覆围岩与断层带相交层面张开、层间岩体弯折破裂,围岩应力重分布且断层破碎带进一步恶化,导致围岩变形严重;(2)软弱围岩自稳能力差,二次应力作用使得小净距隧道顶拱、边墙围岩产生可持续塑性变形,伴随着时间效应,对支护结构逐渐产生挤压变形,现有支护方案不能提供足够的支护强度和刚度以抵抗围岩变形;(3)提出的坡面锚索+深埋...

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Published in中国地质灾害与防治学报 Vol. 36; no. 1; pp. 108 - 118
Main Authors 刘晓龙, 孙闯, 王慧, 张维明, 郑兴炫, 王毅婷
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 辽宁工程技术大学土木工程学院,辽宁 阜新 123000%中建七局工程安装有限公司,河南 郑州 450000%中铁十六局集团第一工程有限公司,北京 101300 01.02.2025
Subjects
faulted fracture zone
稳定性控制
偏压隧道
deformation mechanism of surrounding rock
围岩变形机理
数值计算
断层破碎带
numerical calculation
stability control
offset tunnel
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ISSN1003-8035
DOI10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202306014

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Summary:U451+.2%P694; 为探明复杂地质条件下隧道围岩变形机理,制定相适应的围岩变形控制技术,以清泉隧道为工程依托,对偏压隧道洞口段围岩变形进行分析,基于FLAC3D研究有无断层条件下不同支护状态围岩稳定性,明确围岩变形机理并提出控制措施.研究表明:(1)偏压效应下后行洞开挖扰动使上覆围岩与断层带相交层面张开、层间岩体弯折破裂,围岩应力重分布且断层破碎带进一步恶化,导致围岩变形严重;(2)软弱围岩自稳能力差,二次应力作用使得小净距隧道顶拱、边墙围岩产生可持续塑性变形,伴随着时间效应,对支护结构逐渐产生挤压变形,现有支护方案不能提供足够的支护强度和刚度以抵抗围岩变形;(3)提出的坡面锚索+深埋侧抗滑桩复合控制措施,可有效控制围岩变形,减弱断层破碎带恶化对围岩稳定性影响,数值计算结果与现场监测结果较为吻合.研究结果可为类似复杂地质条件下隧道围岩变形控制提供参考.
ISSN:1003-8035
DOI:10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202306014