›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (1): 268-272.

• 数值分析 • 上一篇    下一篇

岩体流变情况下隧道合理支护时机的数值模拟

周 勇1, 2,柳建新1,方建勤3,柳群义1   

  1. 1. 中南大学 信息物理工程学院,长沙 410083;2. 湖南文理学院 资环系,湖南 常德 415000;3. 广东云梧高速公路有限公司,广东 云浮 527300
  • 收稿日期:2010-05-19 出版日期:2012-01-10 发布日期:2012-01-17
  • 作者简介:周勇,男,1969年生,博士,副教授,主要从事岩土工程的教学与科研工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 50579088,No. 60672042)。

Numerical simulation for appropriate lining time of tunnel considering rock mass rheological conditions

ZHOU Yong1, 2,LIU Jian-xin1,FANG Jian-qin3,LIU Qun-yi1   

  1. 1. School of Info-Physics Engineering, Central South University, Changsha 410083 China; 2. Department of Resources and Environment, Hunan University of Arts and Science, Changde, Hunan 415000 China ; 3. Guangdong Yunwu Highway Expressway Ltd., Yunfu, Guangdong 527300 China
  • Received:2010-05-19 Online:2012-01-10 Published:2012-01-17

摘要: 以广梧高速公路牛车顶隧道为工程背景,探讨岩体流变情况下隧道二衬支护时机确定的理论和数值计算方法。对比理论方法预测拱顶下沉时程曲线与现场实测结果,建立数值计算模型,分析隧道围岩应力释放系数对围岩稳定性的影响表明,理论方法预测拱顶下沉时程曲线与现场实测表现出相同的发展规律,并且二者得到的二衬支护时间基本相同,验证了理论方法的正确性。围岩应力随着掌子面推进而不断释放,III级围岩应力释放比较缓慢,空间效应比较明显;当开挖释放应力系数大于或等于60%时,整个围岩的松动区都大于锚喷加固范围,最终确定出二衬的合理支护时机,为工程实践提供参考。

关键词: 隧道, 二衬支护时机, 流变, 监测, 数值计算, 应力释放系数

Abstract: The Niucheding tunnel in Guangzhou-Wuzhou Expressway is taken as the engineering background, the analytical and numerical calculation method for the second lining time of tunnel under the conditions of rock mass rheological characteristic are analyzed. The disciplines of the arch settlement obtained from the proposed method are compared with that from the monitoring data; then the numerical calculation model is founded to analyze the influence of stress releasing coefficient on the stability of surrounding rock mass of tunnel. The analysis results show that, the disciplines of the arch settlement obtained from the proposed method are the same with that from the monitoring data, which validates the correctness of the proposed method. The stress of surrounding rock mass is released gradually with the tunnel face moves on; and the releasing rate is slow in the III degree of rock mass, which shows obvious spatial effect. According to the numerical calculation results, if the stress releasing coefficient is larger or equal to 60%, the whole area of the disturbed zone is larger than the area the bolt can reinforce. Finally, the appropriate second lining time is obtained so as to give some guidance for the real practice.

Key words: tunnel, second lining time, rheology, monitoring, numerical calculation, stress releasing coefficient

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