【摘要】：以蘭渝鐵路大斷面黃土隧道工程為背景,采用數(shù)值計算和模型試驗對黃土圍巖壓力拱效應進行分析,可得結論:(1)由于荷載傳遞路線發(fā)生偏轉(zhuǎn),拱部圍巖切向應力因承擔徑向傳來的荷載而增加,且離隧道邊界越近應力增幅越大,壓力拱邊界向圍巖深部擴展。(2)靠近隧道洞周,邊墻處應力路徑切向應力、徑向應力低于原巖應力,切向應力表現(xiàn)出較強的應力集中,徑向應力只有小幅增加。(3)相對于黏性土,黃土抗剪強度較小,需要更大范圍的土體參與承受圍巖壓力,致使壓力拱外邊界遠離隧道斷面;黃土圍巖壓力拱邊墻處最大,拱頂處次之,拱底處最小。(4)黃土圍巖破壞過程表現(xiàn)為局部裂隙產(chǎn)生、局部裂隙擴展、裂隙急劇貫通、殘余強度等4個階段;拱頂松動塌落出現(xiàn)在邊墻剪切滑移破壞基礎上。(5)數(shù)值分析與模型試驗所得黃土圍巖壓力拱的范圍基本相符,驗證了壓力拱的客觀存在;壓力拱承擔著自重與外部土體荷載,自洞周向圍巖深部依次為松動區(qū)、壓力拱、原巖應力區(qū)。
[Abstract]:Based on the large section loess tunnel project of Lanzhou-Chongqing Railway, the pressure arch effect of loess surrounding rock is analyzed by numerical calculation and model test. The conclusions are as follows: (1) due to the deflection of load transfer route, The tangential stress of the surrounding rock of the arch increases due to the load coming from the radial direction, and the closer the stress is to the tunnel boundary, the greater the stress increases, and the pressure arch boundary extends to the deep part of the surrounding rock. (2) near the tunnel circumference, the tangential stress of the stress path at the side wall, The radial stress is lower than the original rock stress, the tangential stress shows a strong stress concentration, and the radial stress only increases slightly. (3) compared with the clay soil, the shear strength of loess is smaller, so it is necessary for the soil to participate in the surrounding rock pressure. The outer boundary of the pressure arch is far away from the tunnel section. The pressure arch side wall of loess surrounding rock is the largest, the arch roof is the second, and the arch bottom is the smallest. (4) the failure process of loess surrounding rock is the formation of local cracks, the propagation of local cracks, the sharp penetration of cracks and the residual strength. The loose collapse of arch roof appears on the basis of shear slip failure of side wall. (5) the numerical analysis is basically consistent with the range of pressure arch of loess surrounding rock obtained by model test, and the objective existence of pressure arch is verified. The pressure arch bears the load of self-weight and external soil, and the loosening area, the pressure arch and the original rock stress area are in turn from the tunnel to the deep of the surrounding rock.
【作者單位】： 北京城建設計研究總院有限責任公司;
【基金】：鐵道部科技研究開發(fā)計劃重大項目(2009G005) 國家杰出青年科學基金(51108020)
【分類號】：U451.2

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本文編號：2494019