鐵路隧道在高地應力作用下的數(shù)值分析.pdf

1、針對新建蘭渝鐵路LYS-3標木寨嶺隧道，該隧道設計為雙洞單線分離式特長隧道，其穿越巖層主要為Ⅴ級碳質板巖，地下水類型以基巖裂隙水為主。本文基于彈塑性理論，采用有限元方法，對實際鐵路工程木寨嶺隧道進行了三維數(shù)值分析。主要研究內(nèi)容包括：
　　 1、基于彈塑性理論，采用有限元方法，根據(jù)已掌握地質資料和監(jiān)控量測資料，對木寨嶺隧道DyK187+965～DyK188+015段，建立有限元模型。從計算結果和監(jiān)控量測值的對比可以看出所建有限元模

2、型是合理的，計算結果對實際工程問題具有一定參考價值。
　　 2、通過方案Ⅰ，對隧道開挖、初期支護過程中的應力以及位移變化情況進行了較為系統(tǒng)的分析。采用計算結果與隧道圍巖水平收斂、拱頂下沉的監(jiān)控量測值相結合的方法，對隧道初期支護的開裂、剝離等狀況進行統(tǒng)計，分析木寨嶺隧道圍巖變形特征。計算結果表明：在隧道初期支護施作中，支護結構應及早閉合成環(huán)，這對于圍巖穩(wěn)定具有較好的控制效果；軟巖高地應力區(qū)的鐵路隧道在初期支護完成后，應力往往集中于

3、拱腰部位，而在仰拱封閉后，仰拱仍發(fā)生較大的應力集中，應及時采取相應措施，以防止仰拱隆起現(xiàn)象發(fā)生。
　　 3、為應對木寨嶺隧道出現(xiàn)的軟巖大變形，根據(jù)木寨嶺隧道的特殊圍巖地質條件，結合木寨嶺隧道實際情況，采用方案Ⅱ對隧道超前小導洞開挖后的應力及位移變化情況進行了系統(tǒng)的分析。結果說明方案Ⅱ對高地應力的釋放具有一定的作用效果。
　　 4、從計算結果對兩種不同方案進行了對比分析，說明方案Ⅱ的施工效果要明顯優(yōu)于方案Ⅰ。小導洞的開挖在