冰水堆积体隧道注浆圈厚度与初期支护受力特性研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.S1.013

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隧道建设（中英文） ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (S1): 112-119.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2022.S1.013

冰水堆积体隧道注浆圈厚度与初期支护受力特性研究

李鹏飞1，吕治鹏1，周烨2，关喜彬3，何旭4，陶琦3

(1. 北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室，北京〓100124；2. 中铁十九局集团有限公司，北京〓100176； 3. 中铁十九局集团第六工程有限公司，江苏无锡〓214000； 4. 中铁十九局集团西藏工程有限公司，西藏拉萨〓850000）

出版日期:2022-07-22 发布日期:2022-08-22
作者简介:李鹏飞(1983—)，男，河南开封人，2011年毕业于北京交通大学，隧道与地下工程专业，博士，教授。主要从事隧道工程技术研究工作。Email： 501332044@qq.com。

Study on Thickness of Grouting Circle and Stress Characteristics of Primary Support in Ice Water Accumulation Tunnel

LI Pengfei1, LYU Zhipeng1, ZHOU Ye2, GUAN Xibin3, HE Xu4, TAO Qi3

(1. Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering，Ministry of Education, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China; 2. China Railway 19th Bureau Group Co., Ltd., Beijing 100176, China; 3. China Railway 19th Bureau Group Sixth Engineering Co., Ltd., Wuxi 214000, Jiangsu, China; 4. China Railway 19th Bureau Group Tibet Engineering Co., Ltd., Lhasa 850000, Tibet, China.)

Online:2022-07-22 Published:2022-08-22

摘要/Abstract

摘要： 为解决不良地质软弱围岩造成隧道失稳、软弱围岩注浆参数不确定，以及米林隧道冰水堆积体围岩注浆厚度对支护力安全性造成影响等问题，基于三维有限元FLAC3D模拟软件，建立不同注浆厚度的隧道围岩模型，得到注浆后的围岩特征曲线，通过允许变形量确定了不同注浆厚度对应的允许支护力。基于此，进一步探讨围岩不同注浆厚度下，采用上下台阶法并打设锁脚锚杆对初期支护结构的影响，并计算得到断面每个位置初期支护的安全系数。结果表明： 1）注浆圈厚度越大，基于允许变形的允许支护力越小；且围岩条件越差，相同注浆厚度对应的允许支护力越大；故米林隧道冰水堆积体段Ⅳ1、Ⅴ1和Ⅵ级围岩的合理注浆圈厚度建议分别取3.5、3.5、5.0 m。2）随着注浆圈厚度的增大，各级围岩各个位置对应的初期支护安全系数增大。3）初期支护安全系数一般在拱肩、拱顶和拱底较大，在拱腰和拱脚位置最小。

关键词: 冰水堆积体隧道, 合理注浆圈厚度, 初期支护, 受力特性, 安全系数

Abstract: In order to solve the problems of tunnel instability caused by poor geological weak surrounding rock, the uncertainty of grouting parameters of weak surrounding rock, and the influence of grouting thickness of surrounding rock of ice water accumulation body of Milin tunnel on the safety of support force, the tunnel surrounding rock model with different grouting thickness is established based on the threedimensional finite element FLAC3D simulation software. The surrounding rock characteristic curve after grouting is obtained, and the allowable support force corresponding to different grouting thickness is determined through the allowable deformation. On this basis, the influence of different grouting thickness of surrounding rock on the primary support structure is further discussed, and the safety factor of primary support at each position of the section is calculated. The results show that: （1） The greater the thickness of the grouting circle, the smaller the allowable support force based on the allowable deformation; and the worse the surrounding rock conditions, the greater the allowable support force corresponding to the same grouting thickness. It is suggested that the reasonable thickness of the grouting circle for the Ⅳ1, Ⅴ1 and Ⅵ surrounding rocks of the ice water accumulation section of the Milin tunnel should be 3.5 m, 3.5 m, and 5.0 m, respectively; （2） With the increase of the thickness of grouting circle, the safety factor of primary support corresponding to each position of surrounding rock at all levels increases. （3）The safety factor of primary support is generally large at the arch spandrel, crown, and bottom, and minimum at the arch waist and foot.

Key words: ice water accumulation tunnel； , reasonable grouting circle thickness； , primary support； stress characteristics； safety factor

李鹏飞, 吕治鹏, 周烨, 关喜彬, 何旭, 陶琦. 冰水堆积体隧道注浆圈厚度与初期支护受力特性研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 112-119.

LI Pengfei, LYU Zhipeng, ZHOU Ye, GUAN Xibin, HE Xu, TAO Qi. Study on Thickness of Grouting Circle and Stress Characteristics of Primary Support in Ice Water Accumulation Tunnel[J]. Tunnel Construction, 2022, 42(S1): 112-119.

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冰水堆积体隧道注浆圈厚度与初期支护受力特性研究

Study on Thickness of Grouting Circle and Stress Characteristics of Primary Support in Ice Water Accumulation Tunnel

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