闽南小净距隧道中夹岩力学特性与加固措施

作     者：毕志刚 李文杰 吕文国 王凯 梁斌 BI Zhi-gang;LI Wen-jie;LÜ Wen-guo;WANG Kai;LIANG Bin

作者机构：中铁十五局集团第一工程有限公司西安710018 河南科技大学土木工程学院洛阳471023 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2021年第21卷第34期

页      面：14805-14813页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(U1604135) 中铁十五局集团有限公司重点科研项目(2018B4) 河南省科技厅产学研合作项目(2015HNCXY011) 

主　　题：浅埋偏压 小净距隧道 中夹岩 数值模拟 小导管注浆加固 

摘      要：为研究山区浅埋偏压小净距隧道开挖对中夹岩力学特性的影响,以福建三明莆炎高速公路布盂隧道为工程背景,采用Midas GTS有限元软件建立三维数值模型,分析了浅埋偏压小净距隧道中隔壁法施工条件下中夹岩柱的力学特性,并提出了采用中空注浆锚杆的中夹岩注浆加固技术。结果表明,隧道浅埋偏压条件下采用中隔壁法施工,围岩与初支变形相对较小,但拱腰位置中夹岩变形应加强监控;小净距隧道开挖施工,中夹岩柱会产生水平位移,拱腰位置左右线隧道平均水平位移为4.25 mm;采用小导管注浆加固的中夹岩柱正应变和塑性区显著减小,左右线隧道拱腰位置中夹岩应变分别减小77%和81%,拱脚位置应变分别减小85%和80%;结合数值模拟分析结果和现场设计,采用5 m长中空锚杆对小净距段中夹岩进行注浆加固,提高了中夹岩柱的整体稳定性,保证了隧道施工安全,为后期类似工程提供了较好的借鉴意义。