›› 2005, Vol. 26 ›› Issue (6): 937-940.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

深埋隧道软硬交替复合顶板岩体变形破坏分析

贾剑青1,王宏图1,李晓红1,胡国忠1,李开学1, 2,庞 成1, 2   

  1. 1.重庆大学 西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室,重庆 400044;2.重庆工程职业技术学院,重庆 400030
  • 收稿日期:2005-03-08 出版日期:2005-06-10 发布日期:2013-12-17
  • 作者简介:贾剑青,男,1978年生,博士研究生,主要从事岩土力学与岩土工程稳定性研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金重点项目(50334060)、国家自然科学基金项目(5047025)和重庆市应用基础研究项目资助

Analysis of deformation-failure for soft and hard multilayer roof of deeply buried tunnel

JIA Jian-qing1, WANG Hong-tu1, LI Xiao-hong1, HU Guo-zhong1, LI Kai-xue1,2, PANG Cheng1,2   

  1. 1.Key Lab for the Exploitation of Southwestern Resources & the Environmental Disaster Control Engineering, Ministry of Education, Chongqing University, Chongqing 400044, China; 2.Chongqing Engineering Profession Technology College, Chongqing 400030, China
  • Received:2005-03-08 Online:2005-06-10 Published:2013-12-17

摘要: 为了解隧道开挖后顶板岩层活动范围及其对隧道支护体的影响,对埋深为700 m的隧道多层状顶板岩体,采用两种方式对其顶板围岩破坏形式进行了数值模拟研究和理论分析。一种方式是将顶板112 m至地表的588 m范围内的岩层视为均布荷载,模拟计算隧道顶板112 m范围内岩层的应力、位移及塑性区范围;另一种对隧道至地表岩层进行全断面模拟。模拟计算分析表明,对于隧道顶板112 m范围内相应位置的压应力 、竖向位移 及剪应力 ,两种方式计算结果基本相同,说明在距隧道中心一定高度处的岩层出现离层现象;复合顶板中的两层及两层以上的硬岩层与其间的软岩层构成了若干个组合板结构,隧道支护体所受的载荷主要来源于第一个组合板以下的岩体,并将第一个组合板以下的高度定义为支护体关键荷载圈。由数值模拟分析和理论计算所得到的隧道支护体关键荷载圈高度均在75 m左右,相对误差不超过5 %。

关键词: 深埋隧道, 关键荷载圈, 复合顶板, 支护体系

Abstract: In order to inquire into the activities of roof rocks and its influence on tunnel support, two methods are used to analyze the failure forms of multilayer roof rocks of a tunnel which is buried in depth of 700 m. One method is considering the roof rocks which are in the fields from above 112 m to surface as the uniformly distributed loads; and another method is to analyze the all roof rocks from tunnel roof to surface. The simulating results show that: the results of compression , displacement and shear stress which are calculated by the first method are identical with them calculated by the second method. It is showed that the roof rocks separate from each other at the certain height to tunnel center, and two or more hard rocks and soft rocks composite the combined strata. The stress of tunnel support comes from the first combined strata mainly; and we define this height as the key support stress circle. The heights of the key support stress circle calculated with theory and simulation is about 75 m, and the error is 5.2 %.

Key words: deeply buried tunnel, key pressure circle, composite roof, support system

中图分类号: 

  • U 451
[1] 杨 朋,华心祝,李迎富,刘钦节,杨 森. 深井复合顶板条件下沿空留巷充填体水平方向稳定性分析[J]. , 2018, 39(S1): 405-411.
[2] 刘美麟,房 倩,张顶立,侯艳娟. 深基坑内撑式支护结构综合刚度研究[J]. , 2017, 38(7): 2059-2064.
[3] 赖金星 ,牛方园 ,樊浩博 ,邱军领 ,王开运,. 浅埋黄土隧道三层支护结构力学特性现场测试[J]. , 2015, 36(6): 1769-1775.
[4] 沙 鹏 ,伍法权 ,李 响 ,梁 宁 ,常金源,. 高地应力条件下层状地层隧道围岩挤压变形与支护受力特征[J]. , 2015, 36(5): 1407-1414.
[5] 刘成禹,何满潮,. 深埋隧道地质构造发育段围岩压力的特点[J]. , 2014, 35(4): 1101-1109.
[6] 郑 刚 ,程雪松 ,刁 钰 , . 基坑垮塌的离散元模拟及冗余度分析[J]. , 2014, 299(2): 573-583.
[7] 韩昌良 ,张 农 ,姚亚虎 ,张念超 ,季 明 . 沿空留巷厚层复合顶板传递承载机制[J]. , 2013, 34(S1): 318-323.
[8] 严 红,何富连,徐腾飞,蒋红军,高 升. 高应力大断面煤巷锚杆索桁架系统试验研究[J]. , 2012, 33(S2): 257-262.
[9] 陈 浩 ,任伟中 ,舒中根 ,李 丹 . 不同支护条件下锚杆支护作用的模型试验研究与数值分析[J]. , 2012, 33(S1): 277-282.
[10] 周 勇 ,朱彦鹏. 预应力锚杆柔性支护体系的锚杆抗拔力研究[J]. , 2012, 33(2): 415-421.
[11] 陈智强,张永兴,周检英. 基于数字散斑技术的深埋隧道围岩岩爆倾向相似材料试验研究[J]. , 2011, 32(S1): 141-148.
[12] 陈 浩 ,任伟中 ,李 丹 ,夏彬伟. 深埋隧道锚杆支护作用的数值模拟与模型试验研究[J]. , 2011, 32(S1): 719-0724.
[13] 王长柏,李海波,周青春,夏 祥. P波作用下深埋隧道动应力集中问题参数敏感性分析[J]. , 2011, 32(3): 775-780.
[14] 李晓红,夏彬伟,李 丹,韩昌瑞. 深埋隧道层状围岩变形特征分析[J]. , 2010, 31(4): 1163-1167.
[15] 吴益平 ,李亚伟 . 灰色-进化神经网络模型在深埋隧道围岩变形预测中的应用[J]. , 2008, 29(S1): 263-266.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 孙 勇. 滑坡面下双排抗滑结构的计算方法研究[J]. , 2009, 30(10): 2971 -2977 .
[2] 李鸿博,郭小红. 公路连拱隧道土压力荷载的计算方法研究[J]. , 2009, 30(11): 3429 -3434 .
[3] 瞿万波,刘新荣,傅晏,秦晓英. 洞桩法大断面群洞交叉隧道初衬数值模拟[J]. , 2009, 30(9): 2799 -2804 .
[4] 李华明,蒋关鲁,刘先峰. CFG桩加固饱和粉土地基的动力特性试验研究[J]. , 2010, 31(5): 1550 -1554 .
[5] 谈云志,孔令伟,郭爱国,万 智. 压实红黏土水分传输的毛细效应与数值模拟[J]. , 2010, 31(7): 2289 -2294 .
[6] 王生新,陆勇翔,尹亚雄,郭定一. 碎石土湿陷性试验研究[J]. , 2010, 31(8): 2373 -2377 .
[7] 王云岗,熊 凯,凌道盛. 基于平动加转动运动场的边坡稳定上限分析[J]. , 2010, 31(8): 2619 -2624 .
[8] 魏新江,郭志威,魏 纲,张世民. 考虑渗流影响的盾构出洞灾害机制研究[J]. , 2011, 32(1): 106 -110 .
[9] 武思宇,宋二祥. 刚性桩复合地基地震反应机理分析[J]. , 2009, 30(3): 785 -792 .
[10] 房敬年,周 辉,胡大伟,邵建富,梁玉雷. 岩盐弹塑性损伤耦合模型研究[J]. , 2011, 32(2): 363 -368 .