现代隧道技术
現代隧道技術
현대수도기술
MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY
2014年
1期
97-104
,共8页
铁路隧道%数值模拟%岩爆机理
鐵路隧道%數值模擬%巖爆機理
철로수도%수치모의%암폭궤리
Railway tunnel%Numerical simulation%Rock burst mechanism
受隧道分步施工开挖顺序的影响,隧道围岩内将会产生应力应变的非线性变化,在高地应力区域这种力学效应将更加明显,并会引起岩爆、片帮等严重地质灾害.文章结合福建梅花山铁路隧道工程实例,利用3D-Sigma软件建立三维隧道开挖数值模型,以实测应力数据为边界条件并利用Hoek-Brown强度准则估算确定岩体的输入参数,分析了开挖过程中开挖步骤的相互影响,以及隧道的三维时空应力场的变化规律.结果表明,隧道在高地应力作用下,拱顶形成压应力集中,拱肩位置形成了剪应力集中,这些应力集中导致洞壁围岩发生脆性破坏,并且后续的开挖作业会影响先前开挖成型的洞段,导致应力集中作用更为明显,加重围岩的破坏;工程实践中实际发生岩爆的位置与数值模拟结果中显示的最大压应力和最大剪应力集中位置对应良好,证明数值模拟结果能很好地揭示该隧道岩爆发生的孕育机理和规律性.
受隧道分步施工開挖順序的影響,隧道圍巖內將會產生應力應變的非線性變化,在高地應力區域這種力學效應將更加明顯,併會引起巖爆、片幫等嚴重地質災害.文章結閤福建梅花山鐵路隧道工程實例,利用3D-Sigma軟件建立三維隧道開挖數值模型,以實測應力數據為邊界條件併利用Hoek-Brown彊度準則估算確定巖體的輸入參數,分析瞭開挖過程中開挖步驟的相互影響,以及隧道的三維時空應力場的變化規律.結果錶明,隧道在高地應力作用下,拱頂形成壓應力集中,拱肩位置形成瞭剪應力集中,這些應力集中導緻洞壁圍巖髮生脆性破壞,併且後續的開挖作業會影響先前開挖成型的洞段,導緻應力集中作用更為明顯,加重圍巖的破壞;工程實踐中實際髮生巖爆的位置與數值模擬結果中顯示的最大壓應力和最大剪應力集中位置對應良好,證明數值模擬結果能很好地揭示該隧道巖爆髮生的孕育機理和規律性.
수수도분보시공개알순서적영향,수도위암내장회산생응력응변적비선성변화,재고지응력구역저충역학효응장경가명현,병회인기암폭、편방등엄중지질재해.문장결합복건매화산철로수도공정실례,이용3D-Sigma연건건립삼유수도개알수치모형,이실측응력수거위변계조건병이용Hoek-Brown강도준칙고산학정암체적수입삼수,분석료개알과정중개알보취적상호영향,이급수도적삼유시공응력장적변화규률.결과표명,수도재고지응력작용하,공정형성압응력집중,공견위치형성료전응력집중,저사응력집중도치동벽위암발생취성파배,병차후속적개알작업회영향선전개알성형적동단,도치응력집중작용경위명현,가중위암적파배;공정실천중실제발생암폭적위치여수치모의결과중현시적최대압응력화최대전응력집중위치대응량호,증명수치모의결과능흔호지게시해수도암폭발생적잉육궤리화규률성.
