浅埋超大跨四线高铁隧道施工期初期支护体系的力学特性

作     者：刘夏冰 贺少辉 汪大海 张军 姚文博 LIU Xiabing;HE Shaohui;WANG Dahai;ZHANG Jun;YAO Wenbo

作者机构：北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中国中铁大桥局集团有限公司第四工程有限公司江苏南京210031 四川公路桥梁建设集团有限公司四川成都610041 

基　　金：国家自然科学基金面上资助项目(C16A300040) 中铁大桥局集团有限公司基金资助项目(CL19048530) 中铁第五勘察设计集团有限公司开放基金资助项目(2017-02) 中国铁路设计集团有限公司科技开发项目(721602) 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2021年第42卷第6期

页      码：90-102页

摘      要：以设计时速350 km、开挖跨度26.3 m的杭绍台高铁下北山2号浅埋超大跨隧道为依托,综合数值模拟和现场监测,研究Ⅴ级围岩在双侧壁导坑法开挖下的初期支护体系力学特性,推导出考虑导坑掌子面三维开挖影响的围岩压力计算方法。结果表明:初支喷射混凝土是主要承载构件,最大轴力为−6311.5 kN,此时下台阶受力范围仅为上台阶的15%~50%;拱部、墙脚的锚杆受力很小,拱腰锚杆对抑制围岩变形有一定效果,但锚杆设计有较大优化空间;分步施工过程中掌子面三维开挖影响效应明显,中导坑上台阶开挖对支护结构受力和围岩压力的影响最大,中导坑中、下台阶开挖后临时支护喷射混凝土受力趋于0,可视为拆撑导致的初支受力调整已开始,若此工况前初支受力已稳定,则提前拆撑是安全的;相比现行计算方法中基于平面应变假定和全断面法开挖的计算值,本文方法得到的监测断面围岩压力计算值与实测值最吻合。计算浅埋超大跨隧道围岩压力应考虑分步施工产生的掌子面三维开挖影响效应。

主 题 词：浅埋超大跨隧道 分步施工 双侧壁导坑法 初期支护受力 围岩压力 杭绍台高铁 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0903[农学-动物生产类] 0802[工学-机械学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-4632.2021.06.10

馆 藏 号：203106295...