超大断面铁路隧道施工断面综合荷载释放过程研究

›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (9): 2845-2851.

超大断面铁路隧道施工断面综合荷载释放过程研究

李术才¹，赵岩^1,2，李利平¹，周毅¹，刘钦¹

1. 山东大学岩土与结构工程研究中心，济南 250061；2. 青岛市地下铁道公司，山东青岛 266071

收稿日期:2011-04-01 出版日期:2011-09-10 发布日期:2011-09-13
通讯作者: 李利平，男，1981年生，博士，硕导，主要从事地下工程灾害预测与控制方面的研究。E-mail: yuliyangfan@163.com E-mail:lishucai@sdu.edu.cn
作者简介:李术才，男，1965年生，博士，教授，博士生导师，主要从事断裂损伤及岩体稳定性方面的教学与研究工作
基金资助:
铁道部科技研究开发计划课题（No. 2009G005-C）；山东大学自主创新基金（No. 2009JC005）；国家自然科学基金资助项目（No. 51009085）

Study of construction section comprehensive load releasing process of ultra-large section railway tunnel

LI Shu-cai¹，ZHAO Yan^{1, 2}，LI Li-ping¹，ZHOU Yi¹，LIU Qin¹

1. Geotechnical and Structural Engineering Research Center, Shandong University, Jinan 250061, China; 2. Qingdao Metro Corporation, Qingdao, Shandong 266071, China

Received:2011-04-01 Online:2011-09-10 Published:2011-09-13

摘要/Abstract

摘要： 隧道开挖扰动会使影响范围内的围岩发生松弛，同时还产生一定的荷载作用于隧道结构。而在隧道开挖面推进时，作用于隧道结构上的荷载在应力调整过程中不断释放，最终在隧道结构及围岩达到稳定状态后荷载释放过程同时结束。通过数值分析及模型试验，对超大断面铁路隧道施时的隧道断面整体荷载释放过程进行了相关研究。研究了台阶法开挖过程中隧道洞壁不同特征点的荷载变化规律，并定义了能够表征隧道施工过程断面整体荷载释放状态的断面综合荷载释放率和荷载释放差异系数的概念，通过两者对隧道开挖断面整体荷载释放状态进行分析总结。在随后进行的隧道施工过程地质力学模型试验中，通过对开挖面推进洞壁不同位置围岩径向压力的变化规律进行监测，证明了数值模拟得到的结论，并进一步说明在隧道开挖的荷载释放过程研究中，应将整个断面作为研究对象，分析断面整体荷载释放状态，才能对隧道施工中的荷载释放过程有一个更加全面的认识。

关键词: 荷载释放, 施工过程, 断面综合荷载释放率, 荷载释放差异系数

Abstract: Tunnel excavation will lead to surrounding rock loose and exert certain load on the structure in the meantime. In the excavation process, the load of structure releases continuously in the stress adjustment process till the structure and rock mass stabilizing. Numerical analysis and model test are carried out to research the load releasing process of the whole section in the construction of ultra-large section railway tunnel. The load fluctuation rules of key points in bench excavation are studied firstly, then concepts of section comprehensive load release rate and difference coefficient of load release that characterizes the state of load release of the whole section are defined; and the load fluctuation rules in the process of construction are summarized via the two parameters. With monitoring of change laws of radial pressure at key points of rock mass in the geomechanical model test, the conclusions obtained by numerical analysis are testified; and the principle that the section must be regarded as a whole is realized to make the study of load release more comprehensive.

Key words: load releasing, construction process, total load releasing rate of section, difference coefficient of load releasing

中图分类号:

TU 443

李术才，赵岩，李利平，周毅，刘钦. 超大断面铁路隧道施工断面综合荷载释放过程研究[J]. , 2011, 32(9): 2845-2851.

LI Shu-cai ，ZHAO Yan ，LI Li-ping ，ZHOU Yi ，LIU Qin. Study of construction section comprehensive load releasing process of ultra-large section railway tunnel[J]. , 2011, 32(9): 2845-2851.

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