超大断面隧道软弱破碎围岩台阶法施工过程力学效应规律研究

隧道建设（中英文） ›› 2011, Vol. 31 ›› Issue (S1): 170-175.

超大断面隧道软弱破碎围岩台阶法施工过程力学效应规律研究

宋曙光，李术才，李利平，刘钦，原小帅，石少帅

（山东大学岩土与结构工程研究中心，济南 250061）

收稿日期:2011-05-11 出版日期:2011-08-05 发布日期:2011-11-04
作者简介:宋曙光(1985—)，男，硕士研究生，主要从事地下工程和隧道工程的稳定性以及隧道施工过程力学等方面研究。
基金资助:
〖HT6SS〗山东大学自主创新基金（2009JC005）; 国家自然科学基金资助项目(51009085); 中国博士后科学基金面上项目(20090461235)

Study on Rules of Mechanical Effect in Process of Construction of Superlarge Crosssection Tunnel in Weak and Broken Surrounding Rock Excavated by Bench Method

SONG Shuguang, LI Shucai, LI Liping, LIU Qin, YUAN Xiaoshuai, SHI Shaoshuai

(Geotechnical and Structural Engineering Research Center of Shandong University, Jinan 250061, China)

Received:2011-05-11 Online:2011-08-05 Published:2011-11-04

摘要/Abstract

摘要： 超大断面软弱围岩隧道施工过程中，采用台阶法施工方案容易引起大面积塌方，但是可以有效缩短施工工期，从安全性的角度出发，台阶法施工特别是作为台阶法核心问题的台阶高度选择值得进一步分析。依托兰渝铁路两水隧道，采用三维数值仿真手段，分别建立台阶高度取H/3，H/2，2H/3和最大宽度处模型，模拟了铁路隧道在极软弱围岩中采用台阶法施工选择不同台阶高度的施工过程，对比不同台阶高度下隧道的拱顶沉降、水平收敛和掌子面挤出变形，揭示了台阶法施工过程中围岩力学效应的演化规律，并最终得出最优台阶高度，为工程施工提供参考。

关键词: 超大断面, 铁路隧道, 软弱破碎围岩, 台阶法施工, 台阶高度优化, 数值模拟

Abstract: In the process of construction of superlarge crosssection tunnel with weak surrounding rock, bench method will probably cause serious collapse, but it can effectively shorten the construction period. For the sake of safety, the bench method, especially the determination of the height of the bench, is worth to be studied. The construction process of railway tunnel in superweak surrounding rcok excavated by bench method with different bench heights is simulated by means of 3D numerical simulation method. The crown settlement, horizontal convergence and deformation of tunnel face under different bench heights are compared. The rules of mechanical effect in the construction process of bench method. The paper can provide references for similar projects in the future.

Key words: super large section, railway tunnel, weak and broken surrounding rock, bench method, bench height optimization, numerical simulation

宋曙光, 李术才, 李利平, 刘钦, 原小帅, 石少帅. 超大断面隧道软弱破碎围岩台阶法施工过程力学效应规律研究[J]. 隧道建设, 2011, 31(S1): 170-175.

SONG Shu-Guang, LI Shu-Cai, LI Li-Beng, LIU Qin, YUAN Xiao-Shuai, DAN Shao-Shuai. Study on Rules of Mechanical Effect in Process of Construction of Superlarge Crosssection Tunnel in Weak and Broken Surrounding Rock Excavated by Bench Method[J]. Tunnel Construction, 2011, 31(S1): 170-175.

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超大断面隧道软弱破碎围岩台阶法施工过程力学效应规律研究

Study on Rules of Mechanical Effect in Process of Construction of Superlarge Crosssection Tunnel in Weak and Broken Surrounding Rock Excavated by Bench Method

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