【摘要】：寒區(qū)隧道圍巖受到凍融損傷劣化作用會對隧道長期穩(wěn)定性造成不利影響。文章以鄂西北十房高速公路通省隧道片巖為例,通過室內(nèi)凍融循環(huán)及壓縮試驗(yàn),得到單軸抗壓強(qiáng)度與凍融循環(huán)次數(shù)之間的關(guān)系。根據(jù)掌子面圍巖現(xiàn)場工程地質(zhì)調(diào)查結(jié)果,并基于Hoek-Brown準(zhǔn)則,估算出考慮凍融損傷劣化效應(yīng)的巖體力學(xué)參數(shù)。然后采用FLAC3D對凍融循環(huán)條件下隧道的長期穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值分析,分別得到0次、4次、8次、12次、16次、20次凍融循環(huán)條件下隧道襯砌位移場及應(yīng)力場變化特征。結(jié)果表明,凍融循環(huán)作用下,隧道襯砌的變形及主應(yīng)力均出現(xiàn)了不同程度的增大。與不考慮凍融損傷劣化作用相比,經(jīng)過20次凍融循環(huán)作用后,襯砌的變形、最大主應(yīng)力、最小主應(yīng)力分別增大了1.3%、5.3%、1.5%。在支護(hù)方案選擇及支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時,有必要考慮長期凍融循環(huán)作用下圍巖力學(xué)特性損傷劣化對隧道穩(wěn)定性的影響。
[Abstract]:The long-term stability of tunnel will be adversely affected by frost-thawing damage and deterioration of surrounding rock in cold region. Taking the schist of tunnel of Shifang Expressway in northwest Hubei Province as an example, the relationship between uniaxial compressive strength and freeze-thaw cycle times is obtained through indoor freeze-thaw cycle and compression tests. Based on the field engineering geological survey results of face surrounding rock and based on Hoek-Brown criterion, the mechanical parameters of rock mass considering the deterioration effect of freeze-thaw damage are estimated. Then, the long-term stability of tunnel under freeze-thaw cycle is analyzed by FLAC3D, and the variation characteristics of displacement field and stress field of tunnel lining under freezing and thawing cycle are obtained respectively under the conditions of 0 times, 4 times, 8 times, 12 times, 16 times, and 20 times, respectively. The results show that the deformation and principal stress of tunnel lining increase in varying degrees under the action of freeze-thaw cycle. Compared with those without freezing and thawing damage deterioration, after 20 freeze-thaw cycles, the deformation, maximum principal stress and minimum principal stress of the lining increased by 1.3% and 5.3% respectively. In the selection of supporting scheme and the design of supporting structure, it is necessary to consider the influence of damage deterioration of surrounding rock mechanical properties on tunnel stability under the action of long-term freeze-thaw cycle.
【作者單位】： 武漢工程大學(xué)資源與土木工程學(xué)院;中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院;
【基金】：交通運(yùn)輸行業(yè)聯(lián)合科技攻關(guān)項(xiàng)目(2010-353-342-260) 武漢工程大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目(x2015026)
【分類號】：U451

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本文編號：2193801