管棚布设范围对软岩隧道围岩稳定性影响研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2019.09.007

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隧道建设（中英文） ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (9): 1437-1444.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2019.09.007

管棚布设范围对软岩隧道围岩稳定性影响研究

代聪^{1, 2}，何川²，刘川昆²，郭文琦^2

(1. 四川省交通运输发展战略和规划科学研究院，四川成都 610041；  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)

收稿日期:2018-10-31 出版日期:2019-09-20 发布日期:2019-09-25
作者简介:代聪(1988—)，男，山东青岛人，2018年毕业于西南交通大学，桥梁与隧道工程专业，博士，工程师，主要从事交通隧道设计理论与施工方面的研究工作。Email： dc_526@163.com。
基金资助:
国家重点研发计划(2016YFC0802201，2016YFC0802202)

Influence of Pipe Roof Layout Range on Stability of Surrounding Rock  of Soft Rock Tunnel

DAI Cong^{1, 2}, HE Chuan², LIU Chuankun², GUO Wenqi²

(1. Sichuan Academy of Transportation Development Strategy and Planning, Chengdu 610041, Sichuan, China;  2. Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering, Ministry of Education, Southwest Jiaotong University,  Chengdu 610031, Sichuan, China)

Received:2018-10-31 Online:2019-09-20 Published:2019-09-25

摘要/Abstract

摘要：

为确保管棚布设在软岩隧道中起到良好的支护效果，依托蓝家岩特长公路隧道，采用数值模拟与模型试验相结合的方法研究管棚布设范围对软岩隧道围岩稳定性的影响规律。研究结果表明： 1）在管棚其他参数保持不变的情况下，随着管棚布设范围的增大，拱顶沉降的最终值呈现出近似单调减小的趋势，拱脚收敛的最终值呈现出非线性减小的趋势。2）管棚布设范围由90°增大到180°时，拱顶沉降的最终值由-0.389 m减小至-0.317 m，降低幅度达18.5%；而拱脚收敛的最终值由-0.486 m减小至-0.355 m，降低幅度达26.9%。3）加大管棚布设范围能够有效控制围岩变形，提高管棚的支护效果，且管棚布设范围的改变对拱脚收敛的影响程度大于拱顶沉降。对比分析不同管棚布设范围条件下的数值模拟及模型试验结果，得到的洞周围岩变形随管棚布设范围的规律是一致的，且2种方法得到的各工况下洞周变形的量值较为接近。

关键词: 软岩隧道, 管棚, 围岩稳定性, 数值模拟, 模型试验

Abstract:

The supporting effect of pipe roof in Lanjiayan extralong soft rock highway tunnel should be guaranteed. Hence, the influence of pipe roof layout range on stability of surrounding rock of soft rock tunnel is studied by numerical simulation and model test. The study results show that: (1) With the increase of the layout range of pipe roof, the settlement of tunnel crown decreases approximately monotonously, and the ultimate convergence of arch feet shows a nonlinear decreasing trend when other parameters of pipe roof remain unchanged. (2) When the layout range of pipe roof is increased from 90° to 180°, the final crown settlement decreases from -0.389 m to -0.317 m, with a reduction rate of 18.5%, while the final convergence of arch feet decreases from -0.486 m to -0.355 m, with a reduction rate of 26.9%. (3) By enlarging the layout range of pipe roof, the deformation of surrounding rock can be effectively controlled and the supporting effect of pipe roof can be improved; the influence of changing the layout range of pipe roof on the convergence of arch feet is greater than that of the crown settlement. By comparing and analyzing the numerical simulation and model test results under different pipe roof layout conditions, the conclusion that deformation laws of rock around the tunnel obtained by the two methods coincide with each other, and the values of deformation around the tunnel obtained by the two methods under different working conditions are close to each other can be drawn.

Key words: soft rock tunnel, pipe roof, surrounding rock stability, numerical simulation, model test

中图分类号:

U 45

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.

DAI Cong, HE Chuan, LIU Chuankun, GUO Wenqi. Influence of Pipe Roof Layout Range on Stability of Surrounding Rock  of Soft Rock Tunnel[J]. Tunnel Construction, 2019, 39(9): 1437-1444.

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管棚布设范围对软岩隧道围岩稳定性影响研究

Influence of Pipe Roof Layout Range on Stability of Surrounding Rock  of Soft Rock Tunnel

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