倾角对土砂互层地层围岩稳定性的影响探究

作     者：王志杰 李振 徐海岩 王如磊 夏勇 唐力 WANG Zhijie;LI Zhen;XU Haiyan;Wang Rulei;XIA Yong;TANG Li

作者机构：西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 中国铁路设计集团有限公司天津300142 

基　　金：国家自然科学基金项目(51678498) 教育部创新团队发展计划项目(IRT0955) 

出 版 物：《铁道工程学报》 (Journal of Railway Engineering Society)

年 卷 期：2019年第36卷第9期

页      码：54-59,84页

摘      要：研究目的:全风化红砂岩和砂质黄土互层地层在我国有较广泛的分布,其敏感脆弱的工程地质特性严重影响隧道工程建设。本文以蒙华铁路阳城隧道为依托工程进行拓展性研究,采用室内试验、数值模拟、现场监测等多种方式深入探讨岩层倾角对土砂互层地层隧道围岩稳定性的影响。研究结论:(1)随着岩层倾角增大,拱顶及左、右拱腰位移呈现互异的变化规律,且具有不同的变形机理;对于拱顶而言,45°为破坏模式转换临界,位移取得最小值43.7 mm;根据左、右拱腰变形差异性,分为非对称变形缓慢发展区、非对称变形快速发展区、非对称变形稳定区、非对称变形弱化区和非对称变形二次发展区五个阶段;(2)拱顶及左、右拱肩处支护结构在不同地层倾角下均有较大主应力,且波动幅度较大,左、右拱肩处应力差值的变化对隧道结构会产生不同程度的影响,当倾角为60°时,两处主应力差值取得最大值1.01 MPa;(3)随着岩层倾角变化,张拉塑性区和剪切塑性区存在不同的分布规律,实际工程中应做好相应抑变措施;(4)本研究结论可为不同岩层倾角产状下的土砂互层地区的隧道设计和施工提供借鉴。

主 题 词：铁路隧道 土砂互层地层 岩层倾角 围岩稳定性 数值模拟 现场监测 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0814[工学-地质类] 0702[理学-物理学类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

馆 藏 号：203820505...