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他白依隧道软岩大变形控制数值模拟优化分析及现场试验
被引量：
4
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作者
李介立
张家国
+3 位作者
陈全胜
敖瑞
孙吉浩
关朋潇
《煤炭学报》
CSCD
北大核心
2024年第S2期659-673,共15页
以云南他白依隧道为研究工程背景,作为全线地质情况最复杂的隧道,其复杂性表现为:隧址区属构造溶蚀侵蚀区、地质状况多变、穿越多个断层破碎带、局部段落富水、岩石风化严重、构造应力影响剧烈等。在原支护作用下,出现了初支大变形、钢...
以云南他白依隧道为研究工程背景,作为全线地质情况最复杂的隧道,其复杂性表现为:隧址区属构造溶蚀侵蚀区、地质状况多变、穿越多个断层破碎带、局部段落富水、岩石风化严重、构造应力影响剧烈等。在原支护作用下,出现了初支大变形、钢拱架变形、突泥涌水等状况。采用现场调查、岩石结构分析和数值模拟等方法对围岩的变形和破坏机理进行了研究。围岩以强~全、中风化变质砂岩夹片岩和板岩为主。对岩体进行扫描电镜观察发现,片理结构明显、岩体结构相对松散、孔隙较发育。岩石中黏土矿物含量较高,主要成分为伊利石和绿泥石。区域地应力主要以构造应力为主,隧址区地下水受岩性、构造和地形地貌等因素控制,地下水的补给与降雨等密切相关,地下水主要以松散堆积层孔隙水、岩裂隙水和岩溶水形式赋存。在NPR锚索控制体系实施下,大变形治理效果显著,围岩大变形被有效控制在300mm内。为保证工程安全,提高施工效率,对NPR锚网和立体钢拱架耦合支护进行优化设计,利用FLAC^(3D)与PFC^(3D)软件对多个NPR锚索控制体系进行数值模拟,建立恒阻大变形效果的NPR锚网单元和双层立体钢拱架,对比分析各种方案下模拟得出的围岩变形图和支护结构位移图,再进行现场试验,将米级非对称变形控制结果与数值解进行分析对比,认为NPR锚网和立体钢拱架支护体系能够解决因围岩富水、突泥、破碎和局部高压涌水的工程技术难题,得到以NPR锚索为核心的不同支护工艺的耦合支护参数下隧道围岩的收敛变形演化规律。
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关键词
隧道工程
软岩大变形
NPR锚索
数值模拟
现场试验
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职称材料
题名
他白依隧道软岩大变形控制数值模拟优化分析及现场试验
被引量：
4
1
作者
李介立
张家国
陈全胜
敖瑞
孙吉浩
关朋潇
机构
中
电建
路桥
集团
有限公司
中电建路桥集团有限公司西南区域总部
中
电建
红河州建个元高速公路
有限公司
中
国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
中
国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
出处
《煤炭学报》
CSCD
北大核心
2024年第S2期659-673,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(42377195)
深部岩土力学与地下工程国家重点实验室创新基金资助项目(SKLGDUEK202201)
国家自然科学基金铁路基础研究联合基金资助项目(U2468219)。
文摘
以云南他白依隧道为研究工程背景,作为全线地质情况最复杂的隧道,其复杂性表现为:隧址区属构造溶蚀侵蚀区、地质状况多变、穿越多个断层破碎带、局部段落富水、岩石风化严重、构造应力影响剧烈等。在原支护作用下,出现了初支大变形、钢拱架变形、突泥涌水等状况。采用现场调查、岩石结构分析和数值模拟等方法对围岩的变形和破坏机理进行了研究。围岩以强~全、中风化变质砂岩夹片岩和板岩为主。对岩体进行扫描电镜观察发现,片理结构明显、岩体结构相对松散、孔隙较发育。岩石中黏土矿物含量较高,主要成分为伊利石和绿泥石。区域地应力主要以构造应力为主,隧址区地下水受岩性、构造和地形地貌等因素控制,地下水的补给与降雨等密切相关,地下水主要以松散堆积层孔隙水、岩裂隙水和岩溶水形式赋存。在NPR锚索控制体系实施下,大变形治理效果显著,围岩大变形被有效控制在300mm内。为保证工程安全,提高施工效率,对NPR锚网和立体钢拱架耦合支护进行优化设计,利用FLAC^(3D)与PFC^(3D)软件对多个NPR锚索控制体系进行数值模拟,建立恒阻大变形效果的NPR锚网单元和双层立体钢拱架,对比分析各种方案下模拟得出的围岩变形图和支护结构位移图,再进行现场试验,将米级非对称变形控制结果与数值解进行分析对比,认为NPR锚网和立体钢拱架支护体系能够解决因围岩富水、突泥、破碎和局部高压涌水的工程技术难题,得到以NPR锚索为核心的不同支护工艺的耦合支护参数下隧道围岩的收敛变形演化规律。
关键词
隧道工程
软岩大变形
NPR锚索
数值模拟
现场试验
Keywords
tunneling
large deformation of soft rock
NPR anchor cable
numerical simulation
field test
分类号
U451.2 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名
作者
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被引量
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1
他白依隧道软岩大变形控制数值模拟优化分析及现场试验
李介立
张家国
陈全胜
敖瑞
孙吉浩
关朋潇
《煤炭学报》
CSCD
北大核心
2024
4
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