川藏公路矮拉山隧道大变形特征及其影响因素分析

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2021.S2.016

隧道建设（中英文） ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (S2): 129-136.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2021.S2.016

川藏公路矮拉山隧道大变形特征及其影响因素分析

龚海军¹，赵耿鹏¹，严健^{2, *}，汪波²，张洋洋²，李增²

（1. 中铁二局第五工程有限公司，四川成都 610091；  2. 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，四川成都 610031）

出版日期:2021-12-31 发布日期:2022-03-18
作者简介:龚海军（1977—），男，四川广安人，2002年毕业于西南交通大学，土木工程专业，本科，高级工程师，主要从事公路、铁路、市政施工及管理工作。E-mail: 7748132@qq.com。 *通信作者：严健， E-mail: sharefuture33@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金高铁联合基金项目（U2034205）；国家自然科学基金项目（52178397）；中铁二局第五工程有限公司科技推广项目

Characteristics and Influencing Factors of Large Deformation of Ailashan Tunnel of SichuanTibet Highway

GONG Haijun¹, ZHAO Gengpeng¹, YAN Jian^{2, *}, WANG Bo², ZHANG Yangyang², LI Zeng²

（1. Fifth Engineering Company CREGC, Chengdu 610091, Sichuan, China; 2. Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering, Ministry of Education, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, Sichuan, China）

Online:2021-12-31 Published:2022-03-18

摘要/Abstract

摘要： 为揭示青藏高原高海拔长大隧道凝灰岩地层大变形特征及其影响因素，以川藏公路矮拉山隧道为依托，采用现场调研、监控量测数据分析和数值模拟方法分析大变形段地应力分布特征、变形及破坏特征，讨论高海拔长大隧道大变形影响因素。研究表明： 1）矮拉山隧道大变形段以水平构造应力场为主，其量值是自重应力场的2.12~2.8倍； 2）初期支护变形破坏特征主要表现为初期支护开裂、掉块、钢架扭曲、侵限； 3）470 m二次衬砌左右边墙存在55条长度、宽度、深度及走向各异的裂缝； 4）仰拱以中部隆起为主，最大隆起达382 mm，隆起不均匀并有弯曲破坏发生； 5）拱顶沉降量为268.80 mm，最大水平收敛值为924.9 mm，最大变形速率为110.27 mm/d，具有变形量大、变形速率快、持续时间长、变形发生部位集中的特点； 6）初始高地应力场环境和软弱凝灰岩岩性条件是矮拉山公路隧道发生大变形的主要影响因素，原设计二台阶法施工工法和支护时机以及支护结构刚度不足等是发生大变形的重要影响因素。

关键词: 公路隧道, 高海拔隧道, 凝灰岩地层, 大变形, 破坏特征

Abstract: To investigate the characteristics and influencing factors of the large deformation in the tuff stratum of the long and highaltitude tunnels located in the QinghaiTibet Plateau, the field investigation, monitoring data analysis, and numerical simulation are adopted to analyze the characteristics of stress distribution, deformation, and failure of large deformation section and discuss the influencing factors for large deformation in highaltitude area. The research and analytical results show the following: (1) The horizontal tectonic stress field is the main stress field in the large deformation section of Ailashan tunnel, and its magnitude is 2.12~2.8 times that of gravity stress field. (2) The deformation failure characteristics of the primary support are mainly manifested as cracking, falling blocks, steel frame distortion, and boundary intrusion. (3) There are 55 cracks with different lengths, widths, depths, and directions on the left and right sidewalls of the secondary lining. (4) The inverted arch is dominated by the central uplift, with a maximum uplift of 382 mm, while the uplift is uneven and the bending failure occurs. (5) The settlement of the crown is 268.80 mm, the maximum horizontal convergence is 924.9 mm, and the maximum daily deformation rate is 110.27 mm. The large deformation is characterized by large amount, fast rate, long duration, and concentrated location. (6) The initial high ground stress field and the lithologic conditions of soft tuff are the main influencing factors for the large deformation of the Ailashan highway tunnel, and the construction method of the original twobench method, the supporting time, and the insufficient stiffness of the supporting structure are the important influencing factors for the large deformation.

Key words: highway tunnel, highaltitude tunnel, tuff stratum, large deformation, failure characteristics

龚海军, 赵耿鹏, 严健, 汪波, 张洋洋, 李增. 川藏公路矮拉山隧道大变形特征及其影响因素分析[J]. 隧道建设, 2021, 41(S2): 129-136.

GONG Haijun, ZHAO Gengpeng, YAN Jian, WANG Bo, ZHANG Yangyang, LI Zeng. Characteristics and Influencing Factors of Large Deformation of Ailashan Tunnel of SichuanTibet Highway[J]. Tunnel Construction, 2021, 41(S2): 129-136.

[1]	鲁义强, 史博然, 贺飞, 袁勇, 姚旭朋, 张姣龙. 基于CVISC模型的深埋圆硐黏弹塑性解[J]. 隧道建设, 2023, 43(S1): 145-153.
[2]	王万平, 李建斐, 晏鹏博, 韩常领. 基于主动支护的木寨岭隧道高地应力软岩大变形预应力锚索支护设计实践 [J]. 隧道建设, 2023, 43(S1): 313-322.
[3]	罗资清, 吴春伟, 周睿, 蒋雅君, 骆俊晖. 广西中西部岩溶区营运公路隧道土建结构病害特征及其影响因素分析[J]. 隧道建设, 2023, 43(S1): 565-575.
[4]	许劲松, 李国锋, 王秋懿, 李宝华, 徐华, 李平. 王家寨隧道第三系强富水粉细砂半成岩段突涌灾害防治施工关键技术[J]. 隧道建设, 2023, 43(S1): 514-521.
[5]	陈志敏, 张赓旺, 龚军, 陈宇飞, 李增印. 宁缠隧道高地应力软岩大变形控制措施研究[J]. 隧道建设, 2023, 43(S1): 398-406.
[6]	刘喜东. 大断面小间距矩形顶管隧道微扰动施工控制技术研究——以淞沪路—三门路下立交工程为例 [J]. 隧道建设, 2023, 43(9): 1590-1604.
[7]	陶琦. 考虑岩体膨胀效应的高地应力软岩隧道稳定性控制研究——以米林隧道为例 [J]. 隧道建设, 2023, 43(8): 1327-1337.
[8]	徐建峰, 徐忠林, 郭春, 袁坤, 董海疆, 杨小兵, 杨永鹏, 田野, 陈昱圻. 公路隧道斜井开挖支护碳排放特性[J]. 隧道建设, 2023, 43(7): 1146-1152.
[9]	彭涛, 童艳, 张广丽, 龚延风, 陈征, 郭屹忠, 茅钦, 吕刚玉, 黄伟浩, 戴宝连. 夏季火灾工况下城市公路隧道竖井自然排烟现场试验研究[J]. 隧道建设, 2023, 43(7): 1170-1179.
[10]	李浩, 陈志涛, 李朋, 陆艳铭, 陈靖, 王高新, 李舒. 基于蒙特卡洛多层次抽样的高速公路隧道管理新体系的消防安全评价[J]. 隧道建设, 2023, 43(7): 1236-1245.
[11]	戴军, 王建军, 周波, 仇文革, 罗杰. 限阻耗能型支护结构在单线铁路隧道大变形中的应用研究[J]. 隧道建设, 2023, 43(6): 980-987.
[12]	谢小创, 张冬梅. 基于物质点法的盾构隧道涌水涌砂模拟与应用[J]. 隧道建设, 2023, 43(6): 1045-1056.
[13]	王少锋, 刘邱林, 徐志胜, 陈玉远, 胡丙伟, 王悦琳, 甄雅星. 公路隧道集中排烟系统非火灾时风压分布现场测试研究[J]. 隧道建设, 2023, 43(5): 797-803.
[14]	王芳菲, 彭立飞, 张诗, 黄杰, 徐进. 山区高速公路隧道交通事故特征分析:以G65包茂高速6条隧道为例 [J]. 隧道建设, 2023, 43(5): 816-825.
[15]	罗江, 王刚, 白柱, 王玉洁, 仇文革, 朱旺, 朱麒. 限阻耗能型支护在高速公路软岩大变形隧道中的应用:以玉楚高速公路齐云隧道为例 [J]. 隧道建设, 2023, 43(5): 856-864.

川藏公路矮拉山隧道大变形特征及其影响因素分析

Characteristics and Influencing Factors of Large Deformation of Ailashan Tunnel of SichuanTibet Highway

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价