以玉磨鐵路曼么二號隧道為背景,分析軟巖隧道受力特征,以及施作臨時仰拱對隧道圍巖壓力、位移的影響,為以后的工程方案比選提供參考。通過采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測實際數(shù)據(jù)對比分析的方法,分析了三維隧道圍巖、鋼拱架的真實受力狀態(tài),模擬了有無臨時仰拱時隧道的圍巖壓力和位移變化情況;探討在軟弱圍巖地質(zhì)情況下,有無臨時仰拱對隧道應(yīng)力場和位移場的影響,得出了施作臨時仰拱對控制軟弱圍巖隧道的變形效果比較明顯。結(jié)果表明:鋼拱架右側(cè)受力明顯大于左側(cè),玉磨鐵路曼么二號隧道受力不對稱,可能存在偏壓現(xiàn)象;實測數(shù)據(jù)與模擬數(shù)值變化趨勢基本相同,驗證了MIDAS/GTS能夠有效地模擬隧道施工過程;通過模擬對比分析,施作臨時仰拱時拱頂沉降值減小了15.5%,左拱腰位移減小了69%,右拱腰位移減小了66.7%,隧道圍巖壓力最大值為143.4 kPa,出現(xiàn)在拱頂位置,最大圍巖壓力減小了6.5%。 

【文章來源】：科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(15)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

儀器測點布置

測點位移時程曲線

試驗段圍巖壓力時程曲線如圖4所示。上臺階開挖后中臺階開挖前,拱頂圍巖壓力在前3 d線性增長,第5天以后趨于平緩;左拱腰在前3 d增長速率快,此斷面圍巖壓力最大值就出現(xiàn)在此觀測點,明顯大于右拱腰圍巖壓力,可能存在偏壓現(xiàn)象。中臺階開挖到下臺階開挖前,拱頂圍巖壓力變化不大,左側(cè)拱腰圍巖壓力值有減小的趨勢,右側(cè)拱腰則變化很小,左側(cè)最大跨出圍巖壓力逐漸地增加,右側(cè)最大跨圍巖壓力變化起伏,受中臺階開挖影響比較大,可能是由于開挖輪廓變大,圍巖塑形區(qū)加大,導(dǎo)致圍巖的松動。下臺階開挖后各測點的圍巖壓力都趨于平緩,此時可能形成自承拱,鋼拱架也已閉合成環(huán),圍巖基本趨于穩(wěn)定。在圖3中右拱腰的位移發(fā)生了突變,位移明顯增大;圖4中右拱腰的圍巖壓力始終很小,出現(xiàn)此問題的原因很可能是右拱腰的壓力盒安裝或者是由于爆破,使壓力盒松動,導(dǎo)致右拱腰的壓力盒測出的圍巖壓力和實際不符合。各關(guān)鍵部位的圍巖最終受力如圖5所示。圖5 圍巖壓力橫斷面分布

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3246548