浅层气地层对地铁隧道稳定性影响模型试验研究

›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (11): 3423-3429.

浅层气地层对地铁隧道稳定性影响模型试验研究

王勇，孔令伟，郭爱国，周小生，樊友杰

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试验室，武汉 430071

收稿日期:2010-03-12 出版日期:2010-11-10 发布日期:2010-11-24
作者简介:王勇，男，1977年生，博士，助理研究员，主要从事特殊土力学与工程灾害防治技术研究。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（No. 40372128）。

Model test research on influences of shallow gas stratum on stability of metro tunnel

WANG Yong，KONG Ling-wei，GUO Ai-guo，ZHOU Xiao-sheng，FAN You-jie

State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China

Received:2010-03-12 Online:2010-11-10 Published:2010-11-24

摘要/Abstract

摘要：

根据杭州地区地下浅层气的分布规律和赋存特点，结合杭州地铁工程，设计了一套模型试验系统。借助物理模型试验，研究了浅层含气土层中气体释放和再回聚对地铁隧道受力稳定性的影响。试验结果表明，在含浅层气地层中穿过的地铁隧道，土中气体的释放和再回聚会使隧道产生附加变形与附加内力；气体变化过程对隧道管片截面相对变形和内力的影响较弱，而对隧道整体变形则具有显著影响；气体释放后的再回聚过程对隧道结构变形和内力的影响明显小于前期的气体释放过程。处于含浅层气地层区域的地铁隧道，应将隧道的整体稳定性作为控制重点，并且施工前，宜将地层中气体进行超前有控排放，以减弱后期给地铁工程带来的不利影响。

关键词: 浅层气, 含气砂土, 地铁隧道, 稳定性, 地质灾害

Abstract:

Based on the distribution and occurrence characteristics of underground shallow gas in Hangzhou area, and combined with the Hangzhou Metro project, a model test system was established; and influences of gas release and re-accumulation of the shallow gassy soil on stabilities of metro tunnel were studied by the physical model test. Results show that gas actions of shallow gassy soil may cause the tunnel crossing gas reservoirs to generate additional deformations and internal forces; disturbances on relative deformation and internal force of the shield lining segments are little; but influences on the global deformation of tunnel structures are significant; values of the additional deformation and internal force caused in gas re-accumulation are much less than those in the former process of gas release. For the metro tunnel in regions buried shallow gas, global stability of tunnel structure should be as the control emphasis; and the gas in strata should be released under control before construction so as to reduce the later adverse effects on metro engineering.

Key words: shallow gas, gassy sand, metro tunnel, stability, geological disaster

中图分类号:

TU 443

王勇，孔令伟，郭爱国，周小生，樊友杰. 浅层气地层对地铁隧道稳定性影响模型试验研究[J]. , 2010, 31(11): 3423-3429.

WANG Yong，KONG Ling-wei，GUO Ai-guo，ZHOU Xiao-sheng，FAN You-jie. Model test research on influences of shallow gas stratum on stability of metro tunnel[J]. , 2010, 31(11): 3423-3429.

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