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挤压性围岩隧道大变形机理及分级标准研究

岩土工程学报 2008年第5期30卷 690-697页

作者：刘志春朱永全李文江刘泮兴石家庄铁道学院河北石家庄050043

结合高地应力条件下挤压性大变形隧道——乌鞘岭隧道工程实例,通过变形的现场量测结果,分析了挤压性围岩隧道大变形的基本特征。采用室内试验及现场量测等手段,综合分析确定了围岩物理力学参数,定量分析了洞室周边产生塑性区的条件、塑... 详细信息

结合高地应力条件下挤压性大变形隧道——乌鞘岭隧道工程实例,通过变形的现场量测结果,分析了挤压性围岩隧道大变形的基本特征。采用室内试验及现场量测等手段,综合分析确定了围岩物理力学参数,定量分析了洞室周边产生塑性区的条件、塑性区及洞壁位移的影响因素、塑性区半径与洞壁位移的关系。以现场量测数据为依托,结合理论计算,参考以往类似隧道经验,分别考虑了围岩的相对变形、强度应力比、原始地应力、弹性模量作为分级指标,并提出了综合系数α指标,采用综合指标判定法给出了大变形的分级标准,以及相应的防治措施。

关键词：挤压性围岩隧道大变形强度应力比塑性区分级标准

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挤压性围岩隧道变形控制技术研究

挤压性围岩隧道变形控制技术研究

川藏铁路工程建造技术研讨会

作者：熊晓晖张旭东王更峰何磊中铁十一局集团有限公司中铁十一局集团第四工程有限公司

针对川藏铁路隧道可能发生的挤压大变形问题,本文结合兰渝铁路大变形隧道的施工经验,在分析挤压性围岩隧道变形破坏特征基础上,分析了变形分级标准,并按照"抗放结合,前期控制性释放为主"原则,从加强支护、围岩加固、应力释放及施工理念... 详细信息

针对川藏铁路隧道可能发生的挤压大变形问题,本文结合兰渝铁路大变形隧道的施工经验,在分析挤压性围岩隧道变形破坏特征基础上,分析了变形分级标准,并按照"抗放结合,前期控制性释放为主"原则,从加强支护、围岩加固、应力释放及施工理念等方面总结了变形控制技术措施。

关键词：高地应力挤压性围岩隧道变形控制技术应力释放

来源： cnki会议评论

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挤压性围岩隧道变形控制技术研究

铁道建筑技术 2019年第8期 64-67,103页

作者：李小红中铁十一局集团有限公司

高地应力软岩地质环境引起的挤压大变形破坏是一种严重的工程地质灾害,针对川藏铁路隧道可能发生的挤压大变形问题,本文结合兰渝铁路大变形隧道的施工经验,在分析和总结挤压性围岩隧道变形破坏特征基础上,分析了设计阶段和施工阶段的变... 详细信息

高地应力软岩地质环境引起的挤压大变形破坏是一种严重的工程地质灾害,针对川藏铁路隧道可能发生的挤压大变形问题,本文结合兰渝铁路大变形隧道的施工经验,在分析和总结挤压性围岩隧道变形破坏特征基础上,分析了设计阶段和施工阶段的变形分级标准,并根据“抗放结合,前期控制性释放为主”的大变形处治原则,从支护、围岩、应力及施工等方面总结了变形控制技术措施,主要包括:(1)采用排架式和桁架式结构加强支护;(2)采用超前小导管、管棚、锚杆或锚索等加强围岩;(3)采用超前导洞、微台阶、增设缓冲层、分阶段张拉锚索、分层施作多层支护等方式进行应力释放;(4)采用弱爆破或非爆破方式;(5)采用加强资源配置、优化工法等方式实现支护快速成环。

关键词：高地应力挤压性围岩隧道变形控制应力释放

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收敛约束法在挤压性围岩隧道中的应用

石家庄铁道大学学报（自然科学版） 2024年第2期37卷 48-55,126页

作者：刘志春柳平洋陶正委孙明磊郭小龙石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

由于挤压性围岩隧道围岩性质与应力环境的特殊性,其围岩特征曲线与常规隧道有明显差异。为研究挤压性围岩隧道围岩-支护相互作用关系,考虑支护效应修正围岩特征曲线,研究不同变形等级对修正围岩特征曲线的影响规律,优化挤压性围岩双线... 详细信息

由于挤压性围岩隧道围岩性质与应力环境的特殊性,其围岩特征曲线与常规隧道有明显差异。为研究挤压性围岩隧道围岩-支护相互作用关系,考虑支护效应修正围岩特征曲线,研究不同变形等级对修正围岩特征曲线的影响规律,优化挤压性围岩双线铁路隧道初期支护。研究结果表明,毛洞状态下,受双线隧道断面应力集中影响,拱脚和墙脚为安全控制位置;随着变形等级和侧压力系数增加,支护特征曲线与修正围岩特征曲线不再相交;Ⅰ、Ⅱ级变形采用单层支护可满足安全要求,锚杆只需布置在拱部和边墙位置,Ⅱ级及以上变形锚杆需要全环布置;Ⅳ级变形在采用双层支护的同时,需考虑改善洞室形状、超前加固等措施。

关键词：挤压性围岩隧道变形等级应力释放法修正围岩特征曲线支护特征曲线

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兰渝铁路挤压性围岩隧道防治技术研究

铁道技术标准（中英文） 2022年第2期4卷 1-6,12页

作者：李国良丁彦杰中铁第一勘察设计院集团有限公司特殊复杂环境下长大隧道建造技术铁路行业工程研究中心西安710043

本文结合兰渝铁路典型挤压性围岩隧道工程,对挤压性围岩隧道的工程地质特征进行了分析,并探讨了挤压性围岩隧道的设计方法和变形控制措施,结果表明:(1)兰渝铁路处于板块挤压地带,部分隧道具备典型挤压性变形特性,相应设计及施工研究成... 详细信息

本文结合兰渝铁路典型挤压性围岩隧道工程,对挤压性围岩隧道的工程地质特征进行了分析,并探讨了挤压性围岩隧道的设计方法和变形控制措施,结果表明:(1)兰渝铁路处于板块挤压地带,部分隧道具备典型挤压性变形特性,相应设计及施工研究成果具有重要价值;(2)基于围岩变形等级进行隧道预设计,并根据围岩变形速率和变形量,对施工进行指导,依据实际变形情况调整施工方法和设计参数,实现动态设计;(3)采用多重支护和联合支护的理念,通过综合锚固体系、超前小导洞应力释放、缓冲吸能结构等控制技术,有效防止和控制隧道变形。研究经过了兰渝铁路相关隧道工程的验证,可为类似工程提供参考和借鉴。

关键词：铁路隧道设计方法与控制技术现场试验挤压性围岩隧道

基于变形分级的挤压性围岩隧道变形计算方法研究

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国防交通工程与技术 2021年第6期19卷 13-17页

作者：邵俊杰刘志春孙明磊石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

挤压性围岩隧道具有变形量大、变形速率高、变形持续时间长的显著特征,变形规律及变形预测研究可为变形控制提供理论支撑。采用数值方法确定了岩体强度应力比、支护抗力和支护封闭距离3个关键影响因子,提出了基于变形分级的挤压性围岩... 详细信息

挤压性围岩隧道具有变形量大、变形速率高、变形持续时间长的显著特征,变形规律及变形预测研究可为变形控制提供理论支撑。采用数值方法确定了岩体强度应力比、支护抗力和支护封闭距离3个关键影响因子,提出了基于变形分级的挤压性围岩隧道变形计算方法。研究结果表明:①隧道相对变形随强度应力比的增大而减小,随支护抗力的增大而减小,随支护封闭距离的增大而增大;②所提出的变形计算方法,计算相对变形与现行挤压性围岩隧道变形分级标准中相对变形指标范围一致,表现出的变形规律与工程实践一致,验证了变形计算方法的合理性;③在同等围岩条件下,可通过提高支护刚度、缩短支护封闭距离实现控制隧道变形的目的。研究成果可为挤压性围岩隧道变形预测及变形控制提供理论支撑。

关键词：挤压性围岩隧道围岩变形变形分级强度应力比计算方法

高烈度区挤压性围岩单线铁路隧道变形分级控制措施研究

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高烈度区挤压性围岩单线铁路隧道变形分级控制措施研究

作者：张川石家庄铁道大学

学位级别：硕士

以丽香单线铁路隧道为研究背景,该区域内地质构造复杂,新构造运动强烈,活动断裂规模大,地震活动频繁,震级大,地震破裂带长,错位量大,地震动反映谱特征周期为0.40 S,为高烈度地震区。丽香铁路全线隧道岩性均为软弱围岩,并且由于挤压作用... 详细信息

以丽香单线铁路隧道为研究背景,该区域内地质构造复杂,新构造运动强烈,活动断裂规模大,地震活动频繁,震级大,地震破裂带长,错位量大,地震动反映谱特征周期为0.40 S,为高烈度地震区。丽香铁路全线隧道岩性均为软弱围岩,并且由于挤压作用,均出现较大变形量。隧道遇到的主要问题一方面高烈度地震区的影响,另一方面由于高地应力作用,围岩出现挤压变形,给施工带来了极大的困难。对于一般隧道而言隧道结构设计是通过围岩分级来定性,而挤压性围岩隧道由于出现挤压变形,采用围岩分级方法渐渐地不再适用,而更多的是根据变形等级来设计。本文是在前人对变形等级研究基础之上,以丽香单线铁路隧道为工程背景,以现场调查、数值模拟、现场试验的方法,开展不同变形等级控制措施研究。(1)基于变形分级的挤压性围岩断面型式研究。通过增大边墙曲率的方式建立不同的断面型式,在每个变形等级设计三种工况,采用荷载结构法进行计算。通过结构安全系数以及结构内力得出Ⅰa型(最小曲率半径1 000 mm)、Ⅱa型(最小曲率半径2 000 mm)、Ⅲa型(最小曲率半径3 800 mm)断面结构最稳定。(2)高烈度区基于变形分级的抗震措施研究。对抗震措施注浆加固、变形缝开展研究,采用数值模拟的方式进行计算,在满足二衬刚度的要求之上给出建议值,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级变形等级变形缝间距分别为12 m、18 m、24 m,而注浆加固在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级变形等级分别采用3 m、6 m、6 m的厚度。(3)基于变形分级的施工控制措施研究。对施工工法和注浆加固在不同变形等级下开展优化研究,通过数值模拟计算结果得出,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级变形分别采用全断面法、两台阶法(下台阶与仰拱同步开挖)、两台阶法,可以达到控制变形的效果。注浆加固计算结果得出,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级变形加固圈厚度分别为3 m、6m、6 m,与抗震加固圈厚度计算结果一致。(4)为了验证数值模拟的有效性,通过对现场元件的安装,对试验段相应的断面的进行监控量测,验证数值模拟结论的可靠性,确保工程的安全施工。

关键词：挤压性围岩隧道高烈度区变形分级断面型式研究抗震措施挤压变形施工控制措施

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既有地下结构近接增建基坑施工变形特性分析

铁道技术标准（中英文） 2022年第2期4卷 20-27页

作者：杜孔泽李国良王煦霖刘志春张振波中铁第一勘察设计院集团有限公司特殊复杂环境下长大隧道建造技术铁路行业工程研究中心西安710043 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043

为探究近接基坑施工对既有结构的变形影响规律,对近接既有结构的基坑工程案例进行了统计和分析,归纳了不同空间位置关系、基坑支护及开挖方法、既有结构类型等条件下,基坑施工引起的既有结构变形特征与规律;采用有限元软件,构建了不同... 详细信息

为探究近接基坑施工对既有结构的变形影响规律,对近接既有结构的基坑工程案例进行了统计和分析,归纳了不同空间位置关系、基坑支护及开挖方法、既有结构类型等条件下,基坑施工引起的既有结构变形特征与规律;采用有限元软件,构建了不同空间位置条件下基坑近接双层三跨车站与近接盾构区间隧道的三维数值模型;分析了基坑施工引起的既有车站与区间隧道的水平、竖向变形及基坑围护结构变形规律,并与统计数据进行了对比分析,给出了不同的近接距离B与基坑开挖深度H之比下的既有结构变形特性。研究结果表明,当基坑与既有结构近接距离小于0.25B/H时,既有结构呈现上浮趋势,对基坑围护结构变形影响大;当近接距离在0.25~0.75B/H时,对基坑围护结构变形影响较大;当近接距离在0.75~2B/H时,对基坑围护结构变形影响较小;B/H增大至2倍时,基坑开挖卸荷对既有结构影响可忽略不计。本文可为近接既有结构基坑施工监测与既有安全控制措施的制定提供借鉴与指导。

关键词：铁路隧道设计方法与控制技术现场试验挤压性围岩隧道