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第55卷第11期土木工程学报Vol.55No.11
2022年11月CHINACIVILENGINEERINGJOURNALNov.2022
DOI:10.15951/j.tmgcxb
大断面三孔小净距隧道围岩稳定
性数值研究及工程实践
陈平3
李然12月张顶立?王圣涛申志军潘红桂
(1.中铁四局集团有限公司,安徽合肥230023;2.北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室,北京100044)
摘要:隧道支护设计的核心目标是提高围岩自稳能力,然而大断面三孔小净距隧道围岩失稳机制尚不明确,相关
控制手段也鲜有研究。依托京张高铁长城站大断面三孔小净距隧道工程,系统研究其围岩稳定特性,提出相应的控
制方法,并开展工程应用。研究表明:通过一系列三维数值分析,大断面三孔小净距隧道围岩稳定特征可以凝练为
超前变形破坏大与夹岩变差易失稳;后行中洞由于受先行边洞开挖扰动的剧烈影响,造成过大超前变形和严重超前
破坏,因此中洞安全状态最差;为防止围岩失稳破坏,提出纵向超前控制和横向夹岩控制两种方法,通过数值分析
对超前支护参数进行优化,并研究管棚与幕注浆联合超前控制效果;控制措施在长城站得到工程实践,控制手段
应用后,拱顶沉降减少62.5%,横向收敛缩小48.0%,围岩压力降低25.2%,有效保证隧道开挖安全。
关键词:三孔小净距隧道;大断面隧道;围岩稳定性;超前支护;中夹岩;数值模拟;现场实测
中图分类号:U458.1文献标识码:A文章编号:1000-131X(2022)11-0083-13
Numericalstudyandengineeringpracticeforsurrounding
rockstabilityoflargecross-sectionaltripletunnels
LiRanl.2ChenPingZhangDingli?WangShengtaoShenZhjunPanHongguil
(1.ChinaTiesijuCivilEngineeringGroupCo.,Ltd.,Hefei230023,China;
2.KeyLaboratoryforUrbanUndergroundEngineeringofMinistryofEducation,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China)
Abstract:Thecoreaimoftunnelsupportdesignistoimprovetheself-stabilityofsurroundingrock.However,therock
instabilitymechanismoflargecross-sectionalclosely-spacedtripletunnelsisstillunclear,andthecontrolmethodshave
beenrarelystudied.Relyingonthelargecross-sectionaltripletunnelsprojectofGreatWallStationofBeijingZhangjiakou
high-speedrailway,therockinstabilitymechanismwassystematicallystudied,thecontrolmethodswerecorrespondingly
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