超大埋深软岩隧道超前中导洞合理断面尺寸及应力峰值转移机制

作     者：张宝瑾 谭忠盛 卫鹏 赵金鹏 林克 ZHANG Bao-jin;TAN Zhong-sheng;WEI Peng;ZHAO Jin-peng;LIN Ke

作者机构：北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中铁十六局集团第三工程有限公司湖州313000 

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

年 卷 期：2024年第24卷第17期

页      面：7334-7341页

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51978041) 

主　　题：超大埋深 大变形隧道 应力释放技术 中导洞 断面大小 

摘      要：在超大埋深软岩隧道中,通常地应力较高,且围岩软弱破碎,在施工过程中不可避免地会出现大变形现象,造成支护结构失效破坏。采用超前中导洞应力释放技术提前释放地应力,可以改善支护结构的受力状态,减小隧道变形量,保证支护结构的安全。依托丽香线哈巴雪山大变形隧道,采用文献调研、数值模拟及现场监测等手段对超大埋深软岩隧道超前中导洞合理断面大小进行研究,分析了中导洞不同断面大小工况下应力释放效果,最终确定中导洞合理断面大小。研究结果表明,超前中导洞断面为正洞断面面积的0.6倍时,应力释放效果较为理想,相比直接开挖正洞,采用合理超前中导洞断面时,正洞拱顶沉降及上、下台阶水平收敛值分别减小28.2%、27.64%和26.71%,且围岩中切向应力峰值向围岩深部转移了约4 m,同时,应力峰值数值有所减小,减小约5.04%。研究成果可为类似大变形隧道工程提供参考与借鉴。