›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (11): 3599-3603.

• 数值分析 • 上一篇    下一篇

复杂条件下隧道支护结构稳定性分析

贾剑青1, 2,王宏图2, 3,李 晶1,张 宪1,胡国忠2   

  1. 1. 兰州交通大学 交通运输学院,兰州 730030;2. 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; 3. 重庆大学 复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室,重庆 400030
  • 收稿日期:2009-04-08 出版日期:2010-11-10 发布日期:2010-11-24
  • 作者简介:贾剑青,男,1978年生,博士,副教授,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访问学者,主要从事于岩土力学、隧道工程及道路工程等方面的研究。
  • 基金资助:

    兰州交通大学‘青蓝’人才工程基金资助计划资助(No. QL-08-16A);甘肃省自然科学基金(1010RJZA063);国家自然科学创新群体基金(No.50621403);国家自然科学基金(No. 50774106);国家重点基础研究发展计划(973)项目(No. 2005CB221502)。

Stability analysis of tunnel supporting structure under complex condition

JIA Jian-qing 1, 2,WANG Hong-tu 2, 3,LI Jing1,ZHANG Xian1,HU Guo-zhong2   

  1. 1. School of Traffic and Transportation, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China; 2. Key Lab for the Exploitation of Southwestern Resources & the Environmental Hazard Control Engineering of Education Ministry, Chongqing University, Chongqing 400044, China; 3.State and Local Joint Engineering Laboratory of Methane Drainage in Complex Coal Gas Seam, Chongqing University, Chongqing 400030, China
  • Received:2009-04-08 Online:2010-11-10 Published:2010-11-24

摘要:

以方斗山隧道为研究对象,建立三维有限元数值分析模型,模拟分析了隧道支护结构的稳定性。以距离隧道洞口10 m处断面支护结构为例,分析了该断面初次支护和二次衬砌的水平应力、竖向应力、竖向位移、锚杆轴力及支护结构破坏域等随掌子面推进的变化规律,并对该断面支护结构特征点的稳定性进行追踪研究。研究结果表明,当掌子面与断面间距离小于30 m左右时,随着掌子面的推进,支护结构应力及位移等均有一定程度的增长,其后支护结构应力及位移基本收敛,且收敛值均较小,表明支护结构是稳定的。对隧道初次支护应力及锚杆轴力的现场监测结果及数值模拟结果进行对比分析,结果表明,数值模拟与现场监测结果基本一致。

关键词: 隧道, 支护结构, 稳定性

Abstract:

Taking Fangdoushan tunnel for example, the 3D finite element model is built; and the stability of tunnel supporting structure is simulated and analyzed. The horizontal stresses, vertical stresses and displacement, anchor bar axial forces and the failure fields of the section which distance to the hole is about 10 m are analyzed; and the characteristic points of the section on the supporting structure is studied too. The results show that the stresses and displacements increase when the distance between the section and heading face are less than 30 m; after that, the stresses and displacements is convergent; and the increments are small. All of these show that the supporting structure is stable. The numerical simulation results of primary support stress and axial force of anchor bar are compared with the monitored results, from which it can be known that they are consistent basically.

Key words: tunnel, supporting structure, stability

中图分类号: 

  • U 457
[1] 苏永华, 李诚诚. 强降雨下基于Green-Ampt模型的边坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 389-398.
[2] 杨振兴, 陈健, 孙振川, 游永锋, 周建军, 吕乾乾, . 泥水平衡盾构用海水泥浆的改性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 501-508.
[3] 朱彦鹏, 陶钧, 杨校辉, 彭俊国, 吴强, . 框架预应力锚托板结构加固高填方边坡 设计与数值分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 612-623.
[4] 魏纲, 张鑫海, 林心蓓, 华鑫欣, . 基坑开挖引起的旁侧盾构隧道横向受力变化研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 635-644.
[5] 侯公羽, 谢冰冰, 韩育琛, 胡涛, 李子祥, 杨兴昆, 周天赐, 肖海林, . 分布埋入式光纤与隧道衬砌耦合性能试验及应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 714-726.
[6] 于丽, 吕城, 段儒禹, 王明年, . 考虑孔隙水压力及非线性Mohr-Coulomb破坏准则下浅埋土质隧道三维塌落机制的上限分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 194-204.
[7] 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.
[8] 李志成, 冯先导, 沈立龙, . 沉管隧道含垄沟卵石垫层变形特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 189-194.
[9] 张治国, 李胜楠, 张成平, 王志伟, . 考虑地下水位升降影响的盾构施工诱发地层 变形和衬砌响应分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 281-296.
[10] 陈舞, 张国华, 王浩, 钟国强, 王成汤, . 基于T-S模糊故障树的钻爆法施工隧道 坍塌可能性评价[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 319-328.
[11] 刘顺青, 黄献文, 周爱兆, 蔡国军, 姜朋明, . 基于随机块石模型的土石混合边坡稳定性 分析方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 350-358.
[12] 丁智, 张霄, 金杰克, 王立忠, . 基坑全过程开挖及邻近地铁隧道变形实测分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 415-423.
[13] 聂秀鹏, 逄焕平, 孙志彬, 谢松梅, 侯超群. 三维加筋边坡地震稳定性上限分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3483-3492.
[14] 陈舞, 张国华, 王浩, 陈礼彪, . 基于粗糙集条件信息熵的山岭隧道坍塌风险评价[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3549-3558.
[15] 张宜虎, 邬爱清, 周火明, 王帅, 罗荣, 范雷. 悬索桥隧道锚承载能力和变形特征研究综述[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3576-3584.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 魏 丽,柴寿喜,蔡宏洲,王晓燕,李 敏,石 茜. 麦秸秆加筋材料抗拉性能的实验研究[J]. , 2010, 31(1): 128 -132 .
[2] 黄庆享,张 沛,董爱菊. 浅埋煤层地表厚砂土层“拱梁”结构模型研究[J]. , 2009, 30(9): 2722 -2726 .
[3] 荆志东,刘俊新. 红层泥岩半刚性基床结构动态变形试验研究[J]. , 2010, 31(7): 2116 -2121 .
[4] 刘争宏,廖燕宏,张玉守. 罗安达砂物理力学性质初探[J]. , 2010, 31(S1): 121 -126 .
[5] 雷金波,陈从新. 基于双曲线模型的带帽刚性桩复合地基荷载传递机制研究[J]. , 2010, 31(11): 3385 -3391 .
[6] 王登科,刘 建,尹光志,韦立德. 突出危险煤渗透性变化的影响因素探讨[J]. , 2010, 31(11): 3469 -3474 .
[7] 张成平,张顶立,骆建军,王梦恕,吴介普. 地铁车站下穿既有线隧道施工中的远程监测系统[J]. , 2009, 30(6): 1861 -1866 .
[8] 王 军,曹 平,李江腾,刘业科. 降雨入渗对流变介质隧道边坡稳定性的分析[J]. , 2009, 30(7): 2158 -2162 .
[9] 张 渊,万志军,康建荣3,赵阳升. 温度、三轴应力条件下砂岩渗透率阶段特征分析[J]. , 2011, 32(3): 677 -683 .
[10] 张雪婵 ,龚晓南 ,尹序源 ,赵玉勃. 杭州庆春路过江隧道江南工作井监测分析[J]. , 2011, 32(S1): 488 -0494 .