软岩隧道初期支护沉降机理及其工程措施研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2018.04.003

隧道建设（中英文） ›› 2018, Vol. 38 ›› Issue (4): 545-550.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2018.04.003

软岩隧道初期支护沉降机理及其工程措施研究

杨建民，舒东利, 张涵, 朱麟晨

（中国中铁二院工程集团有限责任公司，四川成都 610031）

收稿日期:2017-09-07 修回日期:2017-12-25 出版日期:2018-04-20 发布日期:2018-05-06
作者简介:杨建民（1968—），男，陕西西安人，1991年毕业于西南交通大学，隧道及地下工程专业，本科，教授级高级工程师，主要从事隧道设计工作。Email: yyyjjjmm@163.com。

Research on Settlement Mechanism of Primary Support of Soft Rock Tunnel and Its Countermeasures

YANG Jianmin, SHU Dongli, ZHANG Han, ZHU Linchen

（China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd., Chengdu 610031, Sichuan, China)

Received:2017-09-07 Revised:2017-12-25 Online:2018-04-20 Published:2018-05-06

摘要/Abstract

摘要：

为解决软岩隧道开挖过程中初期支护整体下沉普遍较大的工程难题，依托郑州至西安高速铁路大断面黄土隧道及成昆铁路第三系昔格达地层软弱围岩隧道工程，通过理论计算及现场实测，对软弱围岩隧道初期支护普遍沉降较大的原因以及采取的工程措施的可靠性进行分析，得到以下成果： 1）软弱围岩隧道下沉量往往超过20 cm，现场实测的拱脚承受最大荷载为897.4 kN，初期支护整体下沉大的主要原因是拱脚压力较承载力大一个数量级； 2）锁脚锚杆靠近钢架位置的轴力最大，为55 kN。大拱脚的承压特性显著，其压力极值达到0.9～1.7 MPa； 3）增设锁脚锚杆（管）、扩大拱脚和及时闭合仰拱是控制软岩隧道初期支护沉降的关键措施。

关键词: 软岩隧道, 初期支护, 沉降机理, 控制措施

Abstract:

The problem of large deformation of primary support during soft rock tunnel excavation is studied by taking the large crosssection loess tunnels on ZhengzhouXi′an Highspeed Railway and tunnels on ChengduKunming Railway in Tertiary Xigeda Fm with soft and weak surrounding rocks for examples. The causes of large settlement of soft rock tunnel primary support and its countermeasures are analyzed by theoretical calculation and site monitoring methods. The study results are drawn as follows: (1) The settlement of soft rock tunnel mostly exceeds 20 cm; and the main cause of large settlement of primary support is the overlarge pressure (897.4 kN in maximum) on arch foot, which significantly exceeds the bearing capacity of arch foot(arch springing). (2) The largest pressure of feetlock bolt is 55 kN, which occurs close to the steel frame; the pressurebearing property of large arch foot is significant and the extreme value is 0.9-1.7 MPa. (3) The methods of adding feetlock bolt (pipe), expanding arch foot and closing inverted arch timely are the keys to control the settlement of primary support of soft rock tunnel.

Key words: soft rock tunnel, primary support, settlement mechanism, control measures

中图分类号:

U 45

杨建民，舒东利, 张涵, 朱麟晨. 软岩隧道初期支护沉降机理及其工程措施研究[J]. 隧道建设, 2018, 38(4): 545-550.

YANG Jianmin, SHU Dongli, ZHANG Han, ZHU Linchen. Research on Settlement Mechanism of Primary Support of Soft Rock Tunnel and Its Countermeasures[J]. Tunnel Construction, 2018, 38(4): 545-550.

[1]	张宇, 阳军生, 祝志恒, 唐志扬, 傅金阳. 基于图像点云空间测距算法的隧道初期支护整体变形监测技术研究与应用[J]. 隧道建设, 2020, 40(5): 686-694.
[2]	钟友江, 刘世杰, 吴建和 . 双层初期支护在云屯堡隧道高地应力软岩洞段中的应用[J]. 隧道建设, 2020, 40(1): 90-98.
[3]	剧仲林. 软岩隧道初期支护沉降变形分析及控制方法[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 92-102.
[4]	王志杰，唐力，蒋新政，侯伟名，徐海岩，季晓峰. 大断面公路隧道临近溶洞开挖稳定性模型试验研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 16-24.
[5]	段清超，刘涛. 软岩隧道三维扫描变形监测技术的试验研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 180-187.
[6]	代聪，何川，刘川昆，郭文琦. 管棚布设范围对软岩隧道围岩稳定性影响研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(9): 1437-1444.
[7]	杨涅，刘大刚，王明年，于丽. 基于变形-结构法的隧道初期支护安全性评价研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(9): 1445-1452.
[8]	李贵民. 丽香铁路黄山哨隧道下穿岩堆段设计施工关键技术[J]. 隧道建设, 2019, 39(9): 1494-1499.
[9]	赵伟，雷升祥，肖清华，刘纪峰，陈桥枫. 让压预应力锚索在软岩隧道大变形控制中的作用机制研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(7): 1110-1117.
[10]	张帅军，李治国，吕瑞虎，王华，杨世武，申志军. 缓倾砂岩夹泥岩隧道岩爆段初期支护变形特征及控制技术研究——以蒙华铁路段家坪隧道为例[J]. 隧道建设, 2019, 39(5): 832-842.
[11]	张照太，游胜，丰光亮，陈竹，陈炳瑞. 高埋深软硬岩互层地质条件下敞开式TBM岩爆段施工方法研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(5): 843-850.
[12]	王志杰, 王如磊, 徐君祥, 吴　凡, 李学广, 窦廷明, 李　炜, 张　飞 . 基于现场实测的深埋风积沙隧道围岩压力计算方法研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(12): 1931-.
[13]	叶万军，魏伟，陈明. 深埋大断面黄土隧道初期支护受力特征分析[J]. 隧道建设, 2019, 39(10): 1585-1593.
[14]	刘兆新，田斌华，陈元培，徐帮树，石伟航. 基于Revit的新奥法隧道初期支护构件参数化建模研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(10): 1610-1619.
[15]	张俊儒，林超，陈政律，冯冀蒙. 基于玻璃纤维锚杆微应变测试的软岩隧道松动圈测试技术及应用[J]. 隧道建设, 2018, 38(S2): 39-45.

软岩隧道初期支护沉降机理及其工程措施研究

Research on Settlement Mechanism of Primary Support of Soft Rock Tunnel and Its Countermeasures

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