基于膨胀本构的石膏岩隧道衬砌缓冲层厚度优化研究

作     者：吴顺川 韩伟 陈钒 徐淼斐 丛子杰 WU Shun-chuan;HAN Wei;CHEN Fan;XU Miao-fei;CONG Zi-jie

作者机构：北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 中电建路桥集团有限公司北京100044 

基　　金：科技北京百名领军人才培养工程(No.151100000315014) 国家自然科学基金项目(No.51774020) 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2018年第39卷第4期

页      码：1182-1190页

摘      要：膨胀性围岩对隧道衬砌结构均有特殊要求,针对重庆梁忠高速公路礼让隧道膨胀性石膏岩的衬砌结构改进问题,基于Noorany修正膨胀本构建立数值计算模型,对增设的EPS缓冲层结构进行厚度优化和隧道结构稳定性研究。采用FLAC软件对开挖后的隧道初期支护、缓冲层和二次衬砌3种结构的力学状态进行多因素对比模拟分析,得到了一定工况下隧道支护结构的最优缓冲层厚度为40 cm。在现场采用该厚度的EPS缓冲层作为初衬与二衬间的支护结构,通过现场监测,缓冲层与二衬间的接触压力均小于规范预警值,表明支护结构优化方案可靠性较高。理论及应用研究均表明,衬砌结构中增加EPS缓冲层是富水膨胀性围岩隧道的有效支护形式和潜在灾害防治措施,该优化方案及其设计分析方法对类似工程均具有重要的推广应用价值。

主 题 词：隧道工程 膨胀岩 膨胀本构 衬砌结构优化 缓冲层 

学科分类：08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16285/j.rsm.2016.0999

馆 藏 号：203285921...