软弱土层隧道预支护及其参数优化研究

为了研究隧道穿越软弱土地层时的预支护措施,结合青海东部软弱土层隧道施工的案例,采用三维有限元计算模型模拟了隧道在管棚、小导管预支护及无预支护条件下的围岩稳定性变化规律,表明超前小导管注浆可以满足围岩稳定要求,并进一步对小导管在不同管径、环距、管长、开挖步长等支护参数条件下进行了探讨.研究表明:在不注浆情况下,单纯增大管长、管径、环距不能起到抑制围岩变形的作用;考虑管体注浆的情况下,随着剩余管长的增加,拱顶沉降值呈减小趋势,但存在某一临界长度,当剩余管长超过这一临界长度后,拱顶位移变化趋于稳定;对于软弱土层中修建隧道开挖进尺宜取1.0 m,环向间距宜取0.3 m,小导管长度宜取4.5 m.本结论可为软弱土层隧道设计与施工提供参考.     

基于有限元强度折减法的浅埋黄土隧道极限位移研究

为了探究黄土隧道变形特性,基于有限元强度折减法,建立了隧道在不同埋深条件下的有限元模型,进行了隧道穿越青海东部地区黄土地层时的极限位移值研究.结果表明：在同一埋深条件下,随着折减系数的增大,隧道洞周的变形不断增大,当达到某一临界值时,位移出现突变;隧道埋深10 m,其安全系数为2.6,拱顶沉降极限位移值为10.3 mm,墙腰水平收敛极限值为14.2 mm;隧道埋深30 m,其安全系数为2.2,拱顶沉降极限位移值为26.0 mm,墙腰水平收敛极限值为46.4 mm;隧道埋深50 m,其安全系数为2.0,拱顶沉降极限位移值为36.8 mm,墙腰水平收敛极限值为52.7 mm.结论可为有类似工程地质条件隧道设计、施工、监测提供参考.