Highway Tunnel Vertical Filling Type Cave Roof Caving and the Treatment of Catastrophic Impact Factor Analysis
-
摘要: 以广西区内某高速公路隧道溶洞塌方冒顶案例为依托，根据岩溶灾害针对性处治设计，采用有限元软件模拟推演处治效果，获得了隧道穿越垂直发育充填型溶洞的变形规律。在此基础上，运用控制变量法研究了管棚支护、初支厚度、地质特性三大灾变控制影响因子，分析各因子对隧道结构稳定性影响规律。工程处治效果、模型计算结果、监控量测结果表明灾变处治方案设计合理、安全、可靠。相关研究成果对类似岩溶发育隧道工程设计施工有一定借鉴意义。Abstract: Based on a highway tunnel in the area in guangxi karst cave roof collapse case, according to the treatment design of karst disaster, the finite element software was used to simulate the treatment effect, and the deformation law of the vertical developed filling cave with tunnel crossing was obtained. On this basis, in order to prove the effectiveness and rationality of the disaster treatment scheme design, the three major disaster control factors of pipe shed support, initial support thickness and geological characteristics were studied by using the control variable method, and the influence of each factor on the stability of the tunnel structure was analyzed. The engineering treatment effect, model calculation result and monitoring measurement result prove that the design of disaster treatment scheme is reasonable, safe and reliable. The relevant research results have certain reference significance for the design and construction of similar karst tunnel engineering.
-
表 1 物理性质参数
序号 土层
名称弹模
/MPa内摩擦角
/(°)黏聚力
/kPa泊松比 重度
/(kN·m–3)1 黏土层 5 18 20 0.40 17 2 中等风化石灰岩层 180 22 250 0.28 25 3 岩溶
填充物0.5 5 5 0.35 17 4 隧道初支 1000 0.20 25 
下载: 导出CSV
表 2 模拟施工工序
工序 断面开挖 支护施作 系统锚杆 步骤一 YK72+620-630上导 YK72+620-630上导 步骤二 YK72+620-630下导
YK72+630-640上导YK72+620-630下导
YK72+630-640上导YK72+620-630 步骤三 YK72+630-640下导
YK72+640-650上导YK72+630-640下导
YK72+640-650上导YK72+630-640 步骤四 YK72+640-650下导
YK72+650-660上导YK72+640-650下导
YK72+650-660上导YK72+640-650 步骤五 YK72+650-660下导
YK72+660-670上导YK72+650-660下导
YK72+660-670上导YK72+650-660 步骤六 YK72+660-670下导
YK72+670-680上导YK72+660-670下导
YK72+670-680上导YK72+660-670 步骤七 YK72+670-680下导 YK72+670-680下导 YK72+670-680
下载: 导出CSV
表 4 填充物物理力学性质参数表
土层名称 密实
程度弹模
/MPa内摩擦角
/(°)黏聚力
/kPa泊松比 重度
/(kN·m–3)岩溶填充物 密实 5 18 20 0.4 17 松散 0.5 5 5 0.35 17 注浆层 20 20 20 0.45 21
下载: 导出CSV
表 5 岩层物理力学性质参数表
土层
名称围岩
等级弹模
/MPa内摩擦角
/(°)黏聚力
/kPa泊松比 重度
/(kN·m–3)灰岩 Ⅲ级 100 44 1100 0.26 25 Ⅴ级 180 22 250 0.38 25
下载: 导出CSV
-
[1] 史世雍,梅世龙,杨志刚. 隧道顶部溶洞对围岩稳定性的影响分析[J]. 地下空间与工程学报,2005,(5):698-702, 716. [2] 王 勇,孙彩红. 隧道底部溶洞顶板安全厚度预测模型[J]. 公路,2006,(5):228-233. doi: 10.3969/j.issn.0451-0712.2006.05.054 [3] 赖金星,汪 珂,邱军领. 溶洞位置对隧道结构影响的数值模拟研究[J]. 公路,2015,60(8):275-281. [4] 张成平,张顶立,叶 英,等. 高压富水岩溶隧道注浆机理及作用效果分析[J]. 地下空间与工程学报,2009,5(5):996-1002. doi: 10.3969/j.issn.1673-0836.2009.05.029 [5] 苗德海. 宜万铁路野三关隧道响水坪地下暗河发育特征及方案研究[J]. 铁道标准设计,2012,(8):75-79. doi: 10.3969/j.issn.1004-2954.2012.08.020 [6] 孙国庆,张民庆. 圆梁山隧道粉细砂充填型溶洞注浆技术探讨[J]. 现代隧道技术,2005,(5):74-78. doi: 10.3969/j.issn.1009-6582.2005.05.013 [7] 赵玉龙. 宜万铁路云雾山隧道“+260”高压富水充填溶洞综合治理技术[J]. 铁道标准设计,2010,(8):111-115. doi: 10.3969/j.issn.1004-2954.2010.08.028 [8] 马 涛. 隧道工程饱水充填型溶洞处理技术研究[J]. 铁道工程学报,2010,27(6):74-78. doi: 10.3969/j.issn.1006-2106.2010.06.017 [9] 曹校勇,张 龙,林永锋. 羊桥坝隧道大型干溶洞处理方案研究[J]. 现代隧道技术,2014,51(4):185-190. doi: 10.13807/j.cnki.mtt.2014.04.027 [10] 刘同江. 高山隧道巨型溶洞回填处置技术研究[J]. 公路,2020,65(10):348-355. [11] 王 建,王丽君,马建新,等. 贵州凯里环城高速新街隧道岩溶调查及应对措施[J]. 岩土工程技术,2020,34(5):276-281, 285. [12] 张美聪. 红黏土岩溶地区地铁盾构隧道处理措施研究[J]. 岩土工程技术,2020,34(4):201-205. -
图(12) / 表(5)
计量
- 文章访问数: 73
- HTML全文浏览量: 25
- PDF下载量: 14
- 被引次数: 0
