基于强度折减法的高铁隧道全断面机械化作业围岩稳定性分析及支护优化研究

作     者：刘雨萌 张俊儒 何冠男 燕波 王智勇 LIU Yumeng;ZHANG Junru;HE Guannan;YAN Bo;WANG Zhiyong

作者机构：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 中铁第一勘察设计院集团有限公司陕西西安710043 

出 版 物：《隧道建设（中英文）》 (Tunnel Construction)

年 卷 期：2022年第42卷第3期

页      面：451-462页

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主　　题：铁路隧道 强度折减法 围岩稳定性 支护优化 现场监测 全断面机械化作业 

摘      要：为研究高铁隧道全断面机械化施工下围岩的稳定性,优化初期支护参数,首先,以黄(冈)黄(梅)高速铁路刘元隧道为依托工程,通过岩石常规三轴试验获得准确可信的数值计算参数;其次,采用强度折减法求解依托工程的安全系数,以安全系数作为评价指标,评价围岩的稳定性;再次,以拱顶沉降位移及边墙收敛位移作为评价围岩稳定性的定量指标,对依托工程进行支护参数优化研究,得到适用于依托工程的合理初期支护参数;最后,通过现场监测数据对隧道围岩的稳定性进行验证。结果表明:1)双线高速铁路隧道全断面机械化开挖时围岩具有良好的自稳能力,且在强度折减法分析中,拱顶沉降及边墙收敛对折减系数变化较为敏感;2)可将拱顶沉降及边墙收敛作为评价指标,得到适用于依托工程的初期支护优化参数;3)现场监测数据验证了优化后支护参数的安全性和合理性。