基于现场实测的深埋风积沙隧道围岩压力计算方法研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2019.12.002

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隧道建设（中英文） ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (12): 1931-.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2019.12.002

基于现场实测的深埋风积沙隧道围岩压力计算方法研究

王志杰¹, 王如磊¹, 徐君祥¹, 吴　凡¹, 李学广², 窦廷明², 李　炜², 张　飞²

(1. 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; 2. 中铁十八局集团第一工程有限公司, 河北涿州　 072750 )

收稿日期:2019-03-07 出版日期:2019-12-20 发布日期:2019-12-20
作者简介:王志杰(1964—),男,山西万荣人,1987年毕业于西南交通大学,隧道及地下工程专业,博士,教授,主要从事隧道与地下工程领域的研究工作。 E-mail: 1049814641@qq.com。
基金资助:
中央高校基本科研业务费专项资金资助(SWJTU11ZT33); 教育部创新团队发展计划资助(IRT0955)

Calculation Method for Surrounding Rock Pressure of Deep Aeolian Sand Tunnel Based on Field Measurement

WANG Zhijie¹, WANG Rulei¹, XU Junxiang¹, WU Fan¹, LI Xueguang², DOU Tingming², LI Wei², ZHANG Fei²

(1. Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering, Ministry of Education, Southwest Jiaotong University, C hengdu 610031, Sichuan, China; 2. China Railway 18 Bureau Group Co., Ltd., Zhuozhou 072750, Hebei, China)

Received:2019-03-07 Online:2019-12-20 Published:2019-12-20

摘要/Abstract

摘要：

: 风积沙作为一种黏聚力低、自稳能力差的不稳定围岩,给隧道设计和施工带来很大困难。为探究风积沙围岩压力大小和分布规律,依托蒙华铁路王家湾隧道开展现场量测试验,根据实测的围岩压力分布特征,得到深埋风积沙隧道的围岩压力计算模式, 并通过数值计算分析与现场量测数据对比验证其合理性。研究结果表明: 深埋风积沙地层围岩压力分布很不均匀,但普遍拱部较小,初期支护大部分处于受压状态。计算分析得深埋风积沙隧道围岩压力采用太沙基计算公式是较为合理的,进一步优化得深埋风积沙隧道垂直方向围岩压力计算图示采用“双峰”形分布,水平方向围岩压力计算图示采用“阶梯”形分布,相比铁路隧道设计规范的传统模式更安全,与实际衬砌受力状态更符合。

关键词: :深埋风积沙隧道, 围岩压力, 初期支护, 现场监测, 荷载分布

Abstract:

Aeolian sand is a kind of unstable surrounding rock with low cohesion and poor self-stability, which brings great difficulties to tunnel design and construction. Hence, field measurement experiments are carried out on Wangjiawan Tunnel on Menghua Railway to explore the pressure and distribution law of surrounding rock in aeolian sand. The calculation model of the surrounding rock pressure of deep aeolian sand tunnel is obtained based on the distribution characteristics of surrounding rock pressure, and its rationality is verified by numerical analysis and field measurement data. The research results show that the distribution of surrounding rock pressure in deep aeolian sand is very uneven, but generally small at arch, and most of the primary support is under pressure. The calculation analysis results show that the Terzaghi theory is more rational in calculating tunnel surrounding rock pressure. The vertical surrounding rock of aeolian sand tunnel shows a double-peak shape, and the horizontal one shows a gradual increase shape. The calculation diagrams obtained are safer than the traditional mode of the railway tunnel design specification, which are more in line with the actual lining stress state.

Key words: deep aeolian sand tunnel, surrounding rock pressure, primary support, field monitoring, load distribution

中图分类号:

U 45

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-.

WANG Zhijie, WANG Rulei, XU Junxiang, WU Fan, LI Xueguang, DOU Tingming, LI Wei, ZHANG Fei. Calculation Method for Surrounding Rock Pressure of Deep Aeolian Sand Tunnel Based on Field Measurement[J]. Tunnel Construction, 2019, 39(12): 1931-.

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Calculation Method for Surrounding Rock Pressure of Deep Aeolian Sand Tunnel Based on Field Measurement

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