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题名高地应力软岩隧道预留变形量设计方法
被引量：4
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作者
韩常领
徐晨
夏才初
郑卜豪
应轶微
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机构
中交第一公路勘察设计研究院有限公司
宁波大学岩石力学研究所
宁波市能源地下结构重点实验室
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出处
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2023年第11期1916-1923,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(42207176)
宁波市自然科学基金项目(2022J116)。
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文摘
在弹塑性岩体中开挖隧道,若围岩无明显的流变性,支护施作太早将承受非常大的荷载,但支护结构并非越晚施作越好。如果支护结构刚度和强度设计不足,即使预留了变形空间,隧道仍可能因支护反力不足而发生大变形破坏。为确定合理的支护刚度和支护时机,基于GZZ强度准则采用大应变分析理论,考虑隧道扩挖影响,修正高地应力软岩隧道的围岩特征曲线。修正后的特征曲线与原始曲线有共同的起点,但随着变形增大逐渐偏离原始曲线;增大开挖半径会使特征曲线更高,这意味着支护结构需要提供更大的反力。因此,在工程设计时需要根据修正后的围岩特征曲线进行支护结构设计,避免因为支护刚度不足而发生大变形破坏。其次,基于初始地应力、围岩强度等参数对修正围岩特征曲线形态的影响,提出高地应力软岩隧道围岩最佳预留变形量的设计方法。当地应力较低时,特征曲线有明显的“最低点”,该点对应的支护反力最小,为最佳支护时机;在高地应力条件下,即使变形很大,围岩特征曲线也仍然未达到最低点,这是因为形变压力占主导,松散压力远小于形变压力。因此,在高地应力条件下,采用应力释放措施是有必要的,可通过特征曲线的曲率寻找最佳预留变形量。
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关键词
高地应力
软岩隧道
大变形
预留变形量
修正围岩特征曲线
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Keywords
high geostress
soft rock tunnel
large deformation
reserved deformation
modified ground reaction curve
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分类号
U45
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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