隧道大变形机制及处治关键技术模型试验研究

作     者：杨忠民 高永涛 吴顺川 周喻 YANG Zhong-min;GAO Yong-tao;WU Shun-chuan;ZHOU Yu

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 

基　　金：科技北京百名领军人才培养工程(No.Z151100000315014)~~ 

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

年 卷 期：2018年第39卷第12期

页      码：4482-4492页

摘      要：大变形是隧道建设中无法完全避免的灾害之一,发生后若处治不当极有可能出现多次换拱甚至塌方等二次灾害。通过相似模型试验,采用自行设计的隧道模型开挖装置和围岩内部位移监测装置,研究了隧道开挖和埋深增大过程中围岩渐进性破坏过程及位移和应力变化规律,揭露出预防隧道大变形的重点支护部位,并进一步研究了大变形出现后处治过程中衬砌的破坏规律,明确了大变形处治时的支护措施。试验结果表明:(1)隧道产生大变形过程中,拱顶与拱底的变形量大于拱腰与拱脚的变形量,且随着埋深增大,差值逐渐增大;(2)大变形产生后隧道拱顶径向和切向应力值均减小,而拱脚切向应力值大幅上升;(3)更换变形拱架时,更换位置附近衬砌拱顶处可能出现张拉破坏,拱腰处可能出现剪切破坏,因此,大变形处治时需保留两侧衬砌的临时钢支撑,必要时需增设底部横支撑或临时仰拱。该研究结果有助于得到大变形发生时和发生后处治时的防控重点,为大变形的预防及安全处治提供指导和参考。

主 题 词：隧道大变形 模型试验 模型开挖装置 渐进性破坏 支护关键部位 

学科分类：08[工学] 0818[工学-交通运输类] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0903[农学-动物生产类] 0813[工学-化工与制药类] 0901[农学-植物生产类] 0814[工学-地质类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16285/J.RSM.2018.0542

馆 藏 号：203454055...