考虑时空效应的岩溶隧道围岩稳定性分析
王楷翔1
王晓涛1
宫亮1
黄丹2
1.中交一公局第一工程有限公司,北京 1022052.武汉科技大学汽车与交通工程学院,湖北武汉 430065
摘要：采用全息三维激光扫描仪精确探查溶洞并获取三维点云数据,快速获取溶洞的几何特征和空间分布等基础数据,基于溶洞分布特征与隧道相对位置提出4种隧道岩溶处置措施.综合考虑施工工艺与工程经济效益,采用C20混凝土回填方案进行溶洞处治.利用MIDAS/GTS-NX对毛家坡隧道岩溶段的溶洞处治及处治后隧道的开挖-支护进行数值模拟,以高精度三维激光扫描探测到的溶洞形态、位置及大小为基础建立空溶洞模型,溶洞处治完成后进行隧道开挖-支护模拟.通过收敛-约束法获取岩溶隧洞开挖推进过程中围岩的纵向变形规律,对岩溶段隧道开挖前后的围岩应力与破坏特征进行研究,分析岩溶段与非岩溶段的围岩支护稳定性.研究结果表明:对比隧道非岩溶段和岩溶段的拱顶沉降与周边收敛,处治后岩溶段的拱顶沉降与水平周边收敛减小,岩溶段的处理措施合理.对比岩溶隧道不同进尺下的围岩纵向变形,开挖进尺与支护结构力负相关.选择合理的开挖进尺,既能保证围岩变形满足规范要求,又能使得支护刚度得到合理运用.
关键词：岩溶隧道时空效应三维激光扫描围岩稳定性
分类号：U451.2(隧道工程)
资助基金：湖北省教育厅科学研究计划青年项目(Q20221104)
论文发表日期：2024-06-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 717-726 )
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