破碎带空间分布对隧道变形特性的影响

作     者：彭军 冯红春 岳克栋 PENG Jun;FENG Hongchun;YUE Kedong

作者机构：长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010 

出 版 物：《人民黄河》 (Yellow River)

年 卷 期：2024年第46卷第7期

页      面：148-153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：国家自然科学基金委员会联合基金项目(NSFC-湖北联合基金U21A20159) 

主　　题：隧道 破碎带 空间分布 有限元分析 变形 南水北调后续工程 

摘      要：以某长距离引调水工程中的检修隧道为例,通过二维和三维有限元分析,对不同破碎带空间位置影响隧道施工变形的规律进行了研究,以期为隧道衬砌设计提供数据支撑。所研究的影响因素包括破碎带的走向、倾角、宽度、破碎带到隧道的间距L、隧道埋深及侧压力系数。通过影响因素的不同组合来模拟不同的工况,以此获得隧道开挖过程中拱顶下沉、隧道收敛、仰拱隆起的变化规律。结果表明:倾角较小时拱顶下沉量较大,收敛量较小,而倾角较大时相反;隧道变形随L的增大而减小,当L0.4D(D为洞径)时变形趋于稳定;隧道变形随着埋深的增大而增大;隧道拱顶下沉量随侧压力系数的增大而减小,且倾角越小下沉量越大,而隧道收敛量呈相反趋势;相比之下,破碎带走向与开挖方向斜交时隧道的拱顶下沉、仰拱隆起和收敛量更大。