高地应力挤压性围岩隧道交叉段变形及结构力学特性研究

为探究隧道交叉段的非对称变形特征与结构破坏形式,提出挤压性大变形下交叉口的合理型式与适宜支护体系,以丽香铁路玉龙雪山隧道为工程背景,基于现场监测,对交叉段的结构变形与偏压特征进行研究,在此基础上通过数值模拟,分析交叉口影响范围以及合理交叉口型式对隧道支护效果的影响。研究结果表明:交叉段的支护结构在挤压性围岩作用下,呈现出显著的非对称变形与偏压特征,支护破坏多发生于拱肩、拱腰;平导以45°斜交段汇入主洞再扩挖,锐角侧与钝角侧主洞支护存在应力集中,锐角侧支护应力值更大、变形值更小,结构偏压严重;在锐角侧的主洞结构偏压方向与距离交叉口的距离有关,在距离为0.98D~1.26D时结构偏压方向出现反转;对比45°斜交叉口,“h型”交叉口在分配主洞轴向应力、洞周应力和变形上更加合理。

基于超前支护加固的大断面深埋软弱围岩隧道快速施工方法研究

为研究软弱围岩大跨度公路隧道安全快速施工方法,以重庆陶家隧道为依托,建立三维数值计算模型,通过数值模拟与现场监测相结合的方法,分析了不同超前支护作用下分别采用三台阶法与弧形导坑法施工时隧道变形与受力变化情况,并选取了试验段进行验证。研究结果表明:采用超前支护后,隧道围岩稳定性得到了明显地提高,使用超前锚杆支护可以满足工程Ⅳ级围岩预加固需求;在充分地围岩预加固处治下进行隧道施工工法合理变更既可以保证施工的安全,还简化了工序,提高了施工效率;现场试验结果验证了该方法的安全性。