›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (10): 2780-2788.doi: 10.16285/j.rsm.2017.10.002

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

特大断面浅埋暗挖隧道十字岩柱开挖技术模型试验研究

刘泉声1, 2，彭星新1, 3，雷广峰1, 3，王俊涛1, 3，张 静1, 3，肖龙鸽4   

  1. 1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071；2. 武汉大学 土木建筑工程学院 岩土与结构工程安全湖北省重点实验室，湖北 武汉 430072；3. 中国科学院大学，北京 100049；4. 中建南方投资有限公司，广东 深圳 518022
  • 收稿日期:2015-12-16 出版日期:2017-10-10 发布日期:2018-06-05
  • 通讯作者: 彭星新，男，1990年生，博士研究生，主要从事隧道开挖及TBM岩-机相互作用的研究工作。E-mail: pengxingxin_cumt@126.com E-mail:liuqs@whrsm.ac.cn
  • 作者简介:刘泉声，男，1962年生，博士，研究员，博士生导师，主要从事岩石工程方面的教学与研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金重点项目(No. 41130742)；国家自然科学基金面上项目(No. 51474205)。

Geomechanical model test on excavation technology of supper-large cross-section ultra-shallow tunnel with cross rock pillar method

LIU Quan-sheng1, 2, PENG Xing-xin1, 3, LEI Guang-feng1, 3, WANG Jun-tao1, 3, ZHANG Jing1, 3, XIAO Long-ge4   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China; 2. Key Laboratory of Geotechnical and Structural Safety Engineering of Hubei Province, School of Civil Engineering and Architecture, Wuhan University, Wuhan, Hubei 430072, China; 3. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 4. China Construction South Investment Co., Ltd., Shenzhen, Guangdong 518022, China
  • Received:2015-12-16 Online:2017-10-10 Published:2018-06-05
  • Supported by:

    This work was supported by the Key Program of National Natural Science Foundation of China (41130742) and the General Program of Natural Science Foundation of China (51474205).

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摘要： 特大断面浅埋暗挖隧道是一种新型隧道，目前尚无相应的设计施工技术规范与标准可循。以重庆市轨道交通3号线红旗河沟车站隧道为工程背景，结合以前施工方法的优缺点，提出了一种新的施工方法十字岩柱法。为了解这种施工方法在施工过程中隧道围岩位移和应力的变化情况，采用地质力学模型试验方法进行研究。试验对监测断面的位移和应力进行系统监测，全方位地了解各开挖步隧道围岩各处的应力与位移变化情况。选取工程背景现场的地质参数，采用ABAQUS软件建立数值分析模型，将数值计算与试验实测结果进行对比，两者的位移与应力变化规律基本一致，这表明模型试验实测的数据比较准确地揭示了隧道围岩位移及应力变化规律。其研究工作可对今后类似工程的施工提供经验和指导。

关键词: 隧道工程, 特大断面, 超浅埋, 十字岩柱, 模型试验

Abstract: Recently, a new type tunnel emerges with these main feathers of super-large, cross-section and ultra-shallow. However, there are no relevant technical standards for the design and construction of the station tunnel at present. Taken Hongqihegou Station tunnel in Chongqing Metro 3rd line as the engineering background, a novel excavating method named the cross rock pillar method was developed by considering the advantages and disadvantages of the former methods of tunnel construction. A geomechanical model test was used to monitor stress and deformation of surrounding rock mass of the station tunnel during the process of excavation. The stress and displacement of surrounding rock were comprehensively analyzed during each step excavation. According to the geological parameters of the tunnel, a numerical analysis model was established based on ABAQUS software. By comparing monitoring results with numerical results, it indicates that the variation laws of stress and displacement are essentially the same. It is proved that the model test effectively reveals the variation laws of the stress and displacement of the tunnel. Therefore, this study provides valuable experience and useful guidance for the construction of similar projects in the future.

Key words: tunnelling engineering, super-large cross-section, ultra-shallow, cross rock pillar method, model test

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[1] 徐刚, 张春会, 于永江, . 综放工作面覆岩破断和压架的试验研究及预测模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 106-114.
[2] 孙曦源, 衡朝阳, 周智, 张剑涛. 某超浅埋过街通道围岩压力的极限平衡求解方法[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 312-318.
[3] 张磊, 海维深, 甘浩, 曹卫平, 王铁行, . 水平与上拔组合荷载下柔性单桩 承载特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2261-2270.
[4] 黄巍, 肖维民, 田梦婷, 张林浩, . 不规则柱状节理岩体力学特性模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2349-2359.
[5] 邹新军, 曹雄, 周长林, . 砂土地基中受水流影响的竖向力−水平力联合 受荷桩承载特性模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1855-1864.
[6] 程永辉, 胡胜刚, 王汉武, 张成. 深埋砂层旁压特征参数的深度效应研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1881-1886.
[7] 史林肯, 周辉, 宋明, 卢景景, 张传庆, 路新景, . 深部复合地层TBM开挖扰动模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1933-1943.
[8] 宁奕冰, 唐辉明, 张勃成, 申培武, 章广成, 夏丁, . 基于正交设计的岩石相似材料配比研究及 底摩擦物理模型试验应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 2009-2020.
[9] 蒲诃夫, 潘友富, KHOTEJA Dibangar, 周洋. 絮凝-水平真空两段式脱水法处理高 含水率疏浚淤泥模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1502-1509.
[10] 刘功勋, 李威, 洪国军, 张坤勇, CHEN Xiu-han, 施绍刚, RUTTEN Tom. 大比尺切削模型试验条件下砂岩破坏特征研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1211-1218.
[11] 汤明高, 李松林, 许 强, 龚正峰, 祝 权, 魏 勇. 基于离心模型试验的库岸滑坡变形特征研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 755-764.
[12] 宋丁豹, 蒲诃夫, 陈保国, 孟庆达, . 高填方减载式刚性涵洞受力特性模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 823-830.
[13] 米博, 项彦勇, . 砂土地层浅埋盾构隧道开挖渗流稳定性的 模型试验和计算研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 837-848.
[14] 侯公羽, 胡涛, 李子祥, 谢冰冰, 肖海林, 周天赐, . 基于分布式光纤技术的采动影响下覆岩 变形演化规律试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 970-979.
[15] 王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩 影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
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