类岩堆体地层结构特征与隧道围岩稳定性分析:以云南建(个)元高速公路他依隧道为例

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2021.S2.035

中国科学引文数据库（CSCD）来源期刊
中文核心期刊中文科技核心期刊
Scopus RCCSE中国核心学术期刊
美国EBSCO数据库俄罗斯《文摘杂志》
《日本科学技术振兴机构数据库（中国）》

隧道建设（中英文） ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (S2): 274-283.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2021.S2.035

类岩堆体地层结构特征与隧道围岩稳定性分析:以云南建(个)元高速公路他依隧道为例

程浩¹，曹振生¹，张少强¹，汤维宇¹，李小昌²，张子新^{2, *}

（1. 中电建路桥集团有限公司，北京〓100048; 2. 同济大学土木工程学院地下建筑与工程系，上海〓200092）

出版日期:2021-12-31 发布日期:2022-03-16
作者简介:程浩（1989—），男，河南南阳人，2017年毕业于西安交通大学，建筑与土木工程专业，硕士，工程师，主要从事隧道工程及复杂环境下结构破坏理论研究工作。Email: 271723168@qq.com。 *通信作者：张子新， Email： zxzhang@tongji.edu.cn。

Structural Characteristics of TalusLike Rock Mass and Tunnel Stability Analysis: a Case Study of Tayi Tunnel of JianshuiYuanyang Highway

CHENG Hao¹, CAO Zhensheng¹, ZHANG Shaoqiang¹, TANG Weiyu¹, LI Xiaochang², ZHANG Zixin^{2, *}

（1. POWERCHINA Roadbridge Group Co.〖KG-*3〗, Ltd.〖KG-*3〗, Beijing 100048, China; 2. Department of Geotechnical Engineering, School of Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China）

Online:2021-12-31 Published:2022-03-16

摘要/Abstract

摘要： 为探究类岩堆体地层结构的复杂地质特性与基本结构特征，分析隧道施工大变形及塌方机制并研究隧道围岩稳定性特征，以云南建（个）元高速公路他依隧道为例，采用现场调研与踏勘，变形量测以及围岩压力监测等方法，从类岩堆体基本结构特征、隧道建设工程问题与稳定性支护措施3方面进行深入研究与总结。结果表明：类岩堆体围岩地层结构松散，成分复杂，极易受到开挖扰动作用影响，变形影响范围约为掌子面后方30 m；开挖后易出现大变形、塌方、初期支护结构破坏及突水突泥等灾害现象。开挖导致围岩变形与压力快速增大，最大变形接近350 mm，最大围岩压力350 kPa，钢拱架内力超过250 MPa，中下台阶开挖会明显降低上部结构受力，且隧道断面内变形与受力具有极度不均匀性。通过增加预留变形量，加大钢拱架型号，提升初期支护结构强度与刚度，增设双层护拱与加强拱脚支撑，注重超前加固与注浆等联合措施，可以保证类岩堆体隧道施工的安全与稳定。

关键词: 类岩堆体, 结构特征, 隧道稳定性, 现场监测, 支护措施

Abstract: To investigate the geological and structural characteristics of the taluslike rock mass, analyze the mechanisms of large deformation collapse during tunnel excavation, and explore the tunnel stability, a case study is conducted of Tayi tunnel of the JianshuiYuanyang highway. Detailed study is carried out on the basic structural characteristics of taluslike rock mass, engineering problems during tunnel construction, and support measures using site survey, field investigation, deformation measurement, and surrounding rock pressure monitoring. The results show the following: (1) The surrounding rock mass has a complex and loose structure, which is easily affected by the excavation perturbation. The influence range of deformation is about 30 m behind the tunnel face. (2) Some disasters such as large deformation, collapse of excavation face, failure of the primary lining, and water inrush are easy to occur after excavation. The surrounding rock deformation and stress increase rapidly due to tunnel excavation, the maximum deformation is about 350 mm, the maximum surrounding rock pressure is 350 kPa, and the internal force of steel arch frame exceeds 250 MPa. It is also found that the excavation of the middle and lower benches can obviously reduce the pressure and deformation around the upper bench. The deformation and pressure along the tunnel section are extremely uneven due to the uniform excavation profile. The safety and stability of tunnel construction in the taluslike rock mass can be guaranteed by enlarging the reserved deformation, improving the type of steel arch and the strength and stiffness of the primary support, installing doublelayer steel arch, strengthening the arch foot support, and implementing advance reinforcement and grouting.

Key words: taluslike rock mass, structural characteristic, tunnel stability, field monitoring, support system

程浩, 曹振生, 张少强, 汤维宇, 李小昌, 张子新. 类岩堆体地层结构特征与隧道围岩稳定性分析:以云南建(个)元高速公路他依隧道为例[J]. 隧道建设, 2021, 41(S2): 274-283.

CHENG Hao, CAO Zhensheng, ZHANG Shaoqiang, TANG Weiyu, LI Xiaochang, ZHANG Zixin. Structural Characteristics of TalusLike Rock Mass and Tunnel Stability Analysis: a Case Study of Tayi Tunnel of JianshuiYuanyang Highway[J]. Tunnel Construction, 2021, 41(S2): 274-283.

[1]	韩旭, 张冰利, 洪小星, 朱先发, 王铭杰, 张冬梅. 砂土地层小曲率半径盾构隧道施工引起的地层变形规律——以南通地铁1号线为例 [J]. 隧道建设, 2022, 42(S2): 114-123.
[2]	杨文涛, 刘夏冰, 贺少辉, 张晓华, 王建军. 浅埋超大跨四线高铁隧道施工方法及开挖响应——以杭台高铁下北山1号隧道为例 [J]. 隧道建设, 2022, 42(S2): 381-388.
[3]	许有俊, 韩志强, 张朝, 孟毅欣, 高胜雷. S型空间曲线圆形顶管管道应力分析——以宁波市电力隧道顶管工程为例 [J]. 隧道建设, 2022, 42(8): 1375-1385.
[4]	洪开荣, 刘永胜, 杨朝帅, 潘岳. 超大跨扁平地下洞库锚喷支护受力特征研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(6): 943-952.
[5]	徐晴, 张素磊, 刘昌, 张国栋, 陈德刚. 复合式连拱隧道曲中墙施工力学行为时空演化规律[J]. 隧道建设, 2022, 42(6): 1022-1032.
[6]	刘雨萌, 张俊儒, 何冠男, 燕波, 王智勇. 基于强度折减法的高铁隧道全断面机械化作业围岩稳定性分析及支护优化研究 [J]. 隧道建设, 2022, 42(3): 451-462.
[7]	马印怀, 林铭, 姜逸帆, 张国祥, 国莉, 王志杰, 雷飞亚, 周平. 延崇高速公路金家庄特长螺旋隧道温度场分布规律及保温层研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(11): 1853-1862.
[8]	孔德禹, 饶军应, 梅世龙, 王勇, 赵世新, 佘玉华. 浅埋超大断面地铁车站拱盖支柱法施工力学行为研究——以贵阳地铁3号线北京路站为例 [J]. 隧道建设, 2022, 42(10): 1755-1765.
[9]	刘春梅, 姜巍, 宫亚峰, 林思远. 基于K-means改进RBF神经网络对深基坑变形分析及预测[J]. 隧道建设, 2021, 41(S2): 246-254.
[10]	陈明奎, 张钰, 姚晓励, 刘保东, 王志宏. 高山地区斜坡地形下波纹钢管明挖隧道力学特性研究[J]. 隧道建设, 2021, 41(S2): 290-298.
[11]	刘方明, 郭幪. 软土地区复杂环境下带联络线地铁车站深基坑支护方案研究[J]. 隧道建设, 2021, 41(S2): 421-428.
[12]	潘文韬, 吴枋胤, 何川, 刘洋, 谢金池, 寇昊, 杨文波, 曾杰, 杨松. 浅埋偏压隧道施工工法研究与非对称设计优化[J]. 隧道建设, 2021, 41(S1): 352-.
[13]	王志杰, 李金宜, 周飞聪, 姜逸帆, 周平, 邓宇航, 林嘉勇. 中老铁路膨胀性盐岩地层隧道结构体系优化及施工技术探究[J]. 隧道建设, 2021, 41(1): 16-27.
[14]	王志杰, 蔡李斌, 徐海岩, 王士明, 王成, 邓宇航. 全风化红砂岩隧道支护结构安全性研究——以浩吉铁路阳城隧道为例 [J]. 隧道建设, 2020, 40(S2): 23-31.
[15]	侯健, 赵丽, 田国锋, 朱国强, 杨保华, 黄引, 许家玮, 韩利. 既有渣土堆载深大基坑边坡稳定性与支护技术研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(S2): 116-121.

类岩堆体地层结构特征与隧道围岩稳定性分析:以云南建(个)元高速公路他依隧道为例

Structural Characteristics of TalusLike Rock Mass and Tunnel Stability Analysis: a Case Study of Tayi Tunnel of JianshuiYuanyang 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