›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (S2): 496-501.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

峡口高地应力软岩隧道施工监测及支护对策研究

李鸿博1, 2,戴永浩3,宋继宏4,付克俭4   

  1. 1. 华中科技大学 土木工程与力学学院,武汉 430074;2. 中交第二公路勘察设计院有限公司,武汉 430056; 3. 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,武汉 430071;4. 湖北宜巴高速公路建设指挥部,湖北 兴山 443700
  • 收稿日期:2011-06-13 出版日期:2011-08-10 发布日期:2011-08-26
  • 作者简介:李鸿博,男,1981年生,博士研究生,主要从事公路隧道设计及相关研究工作
  • 基金资助:

    国家重点基础研究发展规划(973)(No. 2009CB724603);国家自然科学基金(No. 40772184);中国科学院武汉岩土力学研究所知识创新工程领域前沿项目(No. 0714011Q01)

Construction monitoring for Xiakou soft rock tunnel under high geostress and its supporting measures

LI Hong-bo1, 2, DAI Yong-hao3, Song Ji-hong4, FU Ke-jian4   

  1. 1. College of Civil Engineering & Mechanics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China; 2. Second Highway Consultants Co., Ltd., China Communications Construction Corporation, Wuhan 430056, China; 3. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 4. Headquarters of Yichang-Badong Highway Construction of Hubei Province, Xingshan, Hubei 443700, China
  • Received:2011-06-13 Online:2011-08-10 Published:2011-08-26

摘要: 针对高应力软岩公路隧道的特点,对湖北宜巴高速公路峡口隧道开展了地应力测试、隧洞收敛下沉、接触应力、结构受力等项目的监测工作。地应力测试结果表明,虽然隧洞埋深不大,但由于构造应力的存在,仍属于高地应力区。施工监测结果表明,高应力软岩隧道变形与结构受力具有明显的时空效应,与开挖方式、工作面距离以及支护时机密切相关。由于隧洞围岩软弱破碎,加之处于高应力作用下,在工作面通过后,岩体产生持续性的流变变形,导致隧洞产生挤压大变形和结构受力的持续增加,达到支护结构强度极限,最终导致围岩失稳和支护体系的失效。基于上述研究成果,提出了相应的高应力软岩大变形支护设计对策。研究成果为高应力软岩隧道变形与结构受力的时空效应性提供了监测数据支持,为峡口隧道的施工和支护设计提供了依据,对我国西部其他高应力软岩公路隧道的建设具有借鉴意义

关键词: 高地应力, 流变, 软岩, 监测, 支护措施

Abstract: According to the characters of high geostress soft rock, in-situ stress test, crown settlement and convergence, contact stress, and structural stress monitoring are performed for Xiakou tunnel of Yichang-Badong highway in Hubei province. The in-situ stress test results show that the geostress is very high even if the embedded depth is not too large. The monitoring results also show that the deformation and structure stress of the high geostress soft rock tunnel, is closed related with the excavation way, distance to the working face, and supporting time, appearing in obvious time-space effect. After the working face’s past, the rock surrounding’s extrusion deforming and structure stress increases continuously due to the rheology of soft rock mass under high geostress, eventually leading to the instability of surrounding rock mass and failure of the supporting system. Based on the research results above, the supporting design countermeasures of the tunnel with high geostress and large deformation are put forward. The research results provide the basis for Xiakou tunnel’s construction and supporting design; and are valuable value to the high geostress soft rock highway tunnels in western China.

Key words: high geostress, rheology, soft rock, monitoring, supporting measures

中图分类号: 

  • U 456
[1] 周翠英, 孔令华, 崔光俊, 于磊, 刘镇, . 基于天然红层材料的软岩成型模拟研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 419-427.
[2] 刘忠玉, 夏洋洋, 张家超, 朱新牧. 考虑Hansbo渗流的饱和黏土 一维弹黏塑性固结分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 11-22.
[3] 刘泉声, 罗慈友, 朱元广, 蒋景东, 刘鹤, 彭星新, 潘玉丛, . 流变应力恢复法压力传感器传感 单元方位布设研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 336-341.
[4] 周翠英, 梁宁, 刘镇, . 红层软岩压缩破坏的分形特征与级联失效过程[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 21-31.
[5] 章定文, 刘志祥, 沈国根, 鄂俊宇, . 超大直径浅埋盾构隧道土压力实测分析 及其计算方法适用性评价[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 91-98.
[6] 任青阳, 张黄梅, 刘佳申, . 两种卸荷路径下泥岩流变特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 127-134.
[7] 郑 帅, 姜谙男, 张峰瑞, 张勇, 申发义, 姜旭东、. 基于机器学习与可靠度算法的围岩动态分级方法 及其工程应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 308-318.
[8] 雷江, 陈卫忠, 李翻翻, 于洪丹, 马永尚, 谢华东, 王富刚, . 引红济石引水隧洞围岩力学特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3435-3446.
[9] 李悄, 孟繁增, 牛远志. 压重顶进框构下穿高铁引起桥墩变形及控制技术[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3618-3624.
[10] 陈炳瑞, 吴昊, 池秀文, 刘辉, 伍梦蝶, 晏俊伟, . 基于STA/LTA岩石破裂微震信号实时识 别算法及工程应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3689-3696.
[11] 陈卫忠, 田 云, 王学海, 田洪铭, 曹怀轩, 谢华东, . 基于修正[BQ]值的软岩隧道挤压变形预测[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3125-3134.
[12] 周翠英, 黄思宇, 刘镇, 陆仪启, . 红层软岩软化的界面过程及其动力学模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3189-3196.
[13] 丁艳辉, 张丙印, 钱晓翔, 殷 殷, 孙 逊. 堆石料湿化变形特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2975-2981.
[14] 李桐, 冯夏庭, 王睿, 肖亚勋, 王勇, 丰光亮, 姚志宾, 牛文静, . 深埋隧道岩爆位置偏转及其微震活动特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2847-2854.
[15] 赵久彬, 刘元雪, 刘娜, 胡明, . 海量监测数据下分布式BP神经网络区域 滑坡空间预测方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2866-2872.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 徐金明,羌培,张鹏飞. 粉质黏土图像的纹理特征分析[J]. , 2009, 30(10): 2903 -2907 .
[2] 梁桂兰,徐卫亚,谈小龙. 基于熵权的可拓理论在岩体质量评价中的应用[J]. , 2010, 31(2): 535 -540 .
[3] 李荣涛. 一种高温下混凝土化学塑性-损伤耦合本构模型[J]. , 2010, 31(5): 1585 -1591 .
[4] 马文涛. 基于灰色最小二乘支持向量机的边坡位移预测[J]. , 2010, 31(5): 1670 -1674 .
[5] 于琳琳,徐学燕,邱明国,闫自利,李鹏飞. 冻融作用对饱和粉质黏土抗剪性能的影响[J]. , 2010, 31(8): 2448 -2452 .
[6] 王 伟,刘必灯,周正华,王玉石,赵纪生. 刚度和阻尼频率相关的等效线性化方法[J]. , 2010, 31(12): 3928 -3933 .
[7] 王海波,徐 明,宋二祥. 基于硬化土模型的小应变本构模型研究[J]. , 2011, 32(1): 39 -43 .
[8] 曹光栩,宋二祥,徐 明. 山区机场高填方地基工后沉降变形简化算法[J]. , 2011, 32(S1): 1 -5 .
[9] 刘华丽 ,朱大勇 ,钱七虎 ,李宏伟. 边坡三维端部效应分析[J]. , 2011, 32(6): 1905 -1909 .
[10] 刘年平 ,王宏图 ,袁志刚 ,刘竟成. 砂土液化预测的Fisher判别模型及应用[J]. , 2012, 33(2): 554 -557 .