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中国铁道科学2025年第04期:高地应力构造破碎带隧道受力变形特征研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张涛;王树英;刘建兵;郑响凑;王唤龙;饶李;王亚锋;

单位:中南大学土木工程学院;深圳大学土木与交通工程学院;云桂铁路云南有限责任公司;中铁二院工程集团有限责任公司;中铁隧道股份有限公司;

摘要:隧道穿越高地应力构造破碎带时,容易出现围岩变形侵限、支护结构破坏、局部坍塌等灾害,严重影响隧道施工和安全。以高黎贡山隧道出口工区超深埋高地应力硬质岩构造破碎带段为工程背景,开展施工全过程长期监测,探讨初支变形、围岩压力及初支受力特征,并对围岩压力实测数据与多种理论计算结果进行比较分析。结果表明:初支变形主要由围岩开挖卸荷效应和塑性流变效应共同驱动而导致,呈现拱顶沉降>上台阶收敛>下台阶收敛、受施工工序影响较大、持续时间长的特征;围岩-衬砌接触压力分布整体对称,表现为隧顶>隧底>隧腰,初支封闭前竖向围岩压力为最终峰值压力(1.862 MPa)的87%,拱腰水压比仰拱底略高;围岩持续变形导致第1层初支局部应力集中或屈服,促使第2层初支承担更多荷载;上台阶应力值普遍高于下台阶,第2层初支钢拱架应力重分布主要由双层初支压力二次分配所致;左拱腰、左拱肩钢拱架结构偏于危险;实际围岩压力仍会受埋深影响,由松动压力与形变压力共同组成,且由前者主导。

关键词:隧道;;高地应力;;构造破碎带;;变形;;衬砌受力;;现场实测

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52022112,52308425);; 云南省重点研发计划项目(202303AA080004)