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隧道建设(中英文)

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TBM开挖深埋铁路隧道引起的围岩扰动分析#br#

王飞阳1,周凯歌1,方勇*1,徐公允1,汪辉武2,卓彬1   

  1. (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. 中铁二院工程集团有限责任公司,四川 成都 610031)

  • 出版日期:2021-02-22 发布日期:2021-02-22

Analysis of Surrounding Rock Disturbance Caused by TBM Excavation of Deep-buried Railway Tunnel

WANG Feiyang1, ZHOU Kaige, FANG Yong*1, XU Gongyun, WANG Huiwu, ZHUO Bin   

  1. (1.Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering, Ministry of Education, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, Sichuan, China; 2.China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd,Chengdu 610031, Sichuan China)
  • Online:2021-02-22 Published:2021-02-22

摘要:

TBM深埋铁路隧道地应力水平高,应力场复杂多变。为了研究TBM开挖深埋铁路隧道引起的围岩扰动,明确其应力重分布特征及应力重分布产生机理,依托实际铁路隧道工程,采用FLAC3D数值模拟软件,建立了TBM隧道施工掘进模型,基于力流理论对TBM隧道开挖过程中的围岩应力分布特征及弹性应变能进行了分析,采用弹性应变能大小为指标对隧道岩爆位置进行了预测。研究结果表明,隧道围岩应力及弹性应变能大致呈上下对称分布,TBM自重对围岩应力分布影响不大;在水平构造型应力场中,σx(横向应力)的重分布对σ1(最大主应力)的应力集中程度影响显著,拱顶和拱底、拱肩和拱脚、拱腰处最大主应力应力集中分别主要由横向应力、剪应力、竖向应力应力集中引起;σ1的应力集中程度反映了弹性应变能的跃升水平,隧道拱底和拱顶发生岩爆的可能性最大。

关键词: TBM隧道, 应力重分布, 弹性应变能, 力流, 数值模拟