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[工业技术] 泥石流堆积体隧道支护体系优化效果模拟分析

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admin 发表于 2025-1-17 14:00 | 查看全部 阅读模式

泥石流堆积体隧道支护体系优化效果模拟分析
摘要:以国道318线林芝—拉萨段娘盖村隧道为工程背景,针对钢架锚喷网支护在泥石流堆积体隧道施工中存在的不足,提出了三条优化措施并建立完全对应的数值模型,对比分析各项优化措施的作用效果。结果表明:(1)三条优化措施对于控制拱顶沉降和周边收敛均是有效的,其作用效果由大到小依次为壁后注浆、锚杆优化和加密双层钢筋网;(2)壁后注浆容易导致仰拱部位隆起变形,应严格控制注浆量和注浆压力;(3)取消系统锚杆后锁脚锚杆轴力增大为原设计的110.3%,初期支护正、负弯矩分布更加均匀,结构受力更加有利;(4)采取双层加密钢筋网后支护弯矩增大为原设计的1.63倍;(5)壁后注浆使得洞室周边更大范围的围岩参与共同承载,支护弯矩和锚杆轴力减小为原设计的67.6%和79%。研究结果可为隧道穿越泥石流堆积区支护方法的选择提供借鉴。

Abstract:Based on Nianggai village tunnel in Nyingchi-Lhasa section of national highway 318, three optimized measures proposed were aimed at deficiencies of steel frame and shotcrete net support for a tunnel through debris flow deposits. The numerical models with complete consistence were established to analyze the effects of each optimized measure comparatively. The results show that three optimized measures are of effective benefit for controlling vault settlement and peripheral convergence, and the effect of grouting behind initial support, optimized bolt and double-layer densifying reinforcement mesh are in descending order. The backfilling grouting is prone to cause the uplift of inverts, therefore, the grouting amount and pressure must be strictly controlled. The axial force of feet-lock bolt is increased to 110.3% compared to the original one after removing the systematic bolts. The distribution of positive and negative bending moment for the initial support is more uniform, and then it is more advantageous to the structure stress. The bending moment of the support is increased to 1.63 times of the original one when double-layer densifying reinforcement mesh is adopted. A larger range of surrounding rock around the cavern is mobilized to participate in bearing capacity together. Furthermore, the bending moment of supporting structures and axial force of the bolts are reduced to 67.6% and 79% compared to the original one. It is indicated that the proposed optimized measures are significantly effective to control tunnel deformation and reduce the stress of supporting structure. The research conclusions are supposed to provide reference for the selection of tunnel support method in debris flow accumulation.

中文标题:
泥石流堆积体隧道支护体系优化效果模拟分析
Numerical Simulation on Optimization of Support System for a Tunnel through Debris Flow Deposits

作者:
昝文博1, 2,,钟宇健2,王恩波1,钱若霖1
Zan Wenbo1, 2,,Zhong Yujian2,Wang Enbo1,Qian Ruolin1
作者简介:昝文博,男,1994年生,汉族,陕西宝鸡人,博士研究生,主要从事特殊不良地质隧道工程方面的研究。E-mail:zanwb@chd.edu.cn
通讯地址:
1.陕西工业职业技术学院土木工程学院,陕西咸阳 712000    2.长安大学公路学院,陕西西安 710064
1.SchoolofCivilEngineering,ShaanxiPolytechnicInstitute,Xianyang712000,Shaanxi,China    2.SchoolofHighway,Chang’anUniversity,Xi’an710064,Shaanxi,China

中图分类号:U 45
doi:10.3969/j.issn.1007-2993.2023.01.009
出版物:岩土工程技术
收稿日期:2021-09-24
刊出日期:2023-02-08


关键词:隧道工程,泥石流堆积体,支护方法,数值模拟,优化措施
Key words:tunnel engineering,debris flow deposits,support method,numerical simulation,optimized measures
文档包含图片数量:图片(9)张
文档包含表格数量:表格(1)个

参考文献:
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基金项目:
基金项目:陕西省教育厅科技项目(21JK0502);陕西省重点研发计划项目(2020SF-428);陕西工业职业技术学院科研基金资助项目(2022YKZD-007)

2025-1-16 20:54 上传
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