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现代隧道技术 2021, Vol. 58 Issue (2) :111-117    DOI:
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浅埋暗挖软岩隧道管棚预注浆加固效果分析
(1 内蒙古交通职业技术学院,赤峰 024000;2 长安大学公路学院,西安 710064)
Analysis on Pre-grouting Reinforcement Effect of Pipe Roofs for the Shallowburied Mined Tunnel in Soft Rocks
(1 Inner Mongolia Vocational and Technical College of Communications, Chifeng 024000; 2 College of Highway, Chang′an University,Xi′an 710064)
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摘要 为研究浅埋破碎软岩隧道采用管棚预注浆超前支护后的加固效果,以某隧道工程为依托,采用MI?DAS/GTS有限元软件,建立了管棚预注浆超前支护、仅采用管棚支护以及无任何超前支护作用下的三种开挖模型并进行了数值模拟分析。结果表明:管棚预注浆超前支护措施在隧道拱顶上部形成加固带,承受了隧道拟开挖区域大部分的围岩荷载,改善了地层成拱能力,有效控制了地表下沉、拱顶沉降和应力集中现象,使地表下沉减小52.7%,拱顶沉降减小58.9%,拱脚收敛减小61.4%,仰拱隆起减小63.8%,竖向应力减小79.2%。管棚支护显著支承隧道上覆围岩压力,有效减小衬砌弯矩,阻止喷射混凝土的开裂破坏,降低土层变形过程中锚杆所承受的拉力;且相比于管棚预注浆超前支护,仅采用管棚支护对控制隧道边墙收敛及隧道仰拱隆起的效果同样显著。对于该软弱破碎围岩浅埋暗挖隧道下穿既有重要管线的施工,采取管棚加预注浆超前支护手段,确保了工程安全顺利进行,研究结果可为类似工程提供一定参考。
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岳洪武 1 苗 苗 2
关键词:   
Abstract: In order to study the pre-grouting reinforcement effect of the pipe roof support for the shallow-buried mined tunnel in broken soft rocks, taking a certain tunnel project as the background, the MIDAS/GTS finite element software is adopted to establish three excavation models: pipe roof support with pre-grouting, single pipe-roof support and no pre-support, and then numerical simulation analysis is carried out accordingly. The results show that taking the pipe-roof pre-grouting measures, a reinforcement zone could be formed above the tunnel vault, which can bear most loads of the surrounding rocks in the area to be excavated, improve the arching ability of the ground, effectively control the surface subsidence, vault subsidence and stress concentration, and reduce surface subsidence by 52.7%, vault subsidence by 58.9%, arch foot convergence by 61.4%, invert heave by 63.8% and vertical stress by 79.2%. The pipe-roof support can significantly bear the pressure of overlying rocks, effectively decrease the bending moment of the lining, prevent the shotcrete from cracking failure and reduce the tensile force of the anchor bolt during the soil layer deformation; moreover, compared with the pipe-roof pre-grouting support, the single pipe-roof support has the same significant effect on controlling the convergence of side walls and invert heaving of the tunnel.For a shallow-buried tunnel underneath the existing important pipelines in weak and broken rocks, the pipe-roof pre-grouting support method could be adopted to ensure safe and smooth progress of the project, providing a certain reference for similar projects.
KeywordsTunneling,   Broken soft rock,   Pipe roof support,   Pre-grouting reinforcement,   Numerical analysis     
基金资助:基金项目:自然资源部地质信息技术重点实验室开放课题资助项目(项目编号:663)
作者简介: 作者简介:岳洪武(1983-),男,讲师,主要从事岩土与隧道工程教学及科研工作,E-mail:1103455479@qq.com. 通讯作者:苗 苗(1996-),男,硕士研究生,主要从事岩土与隧道工程研究工作,E-mail:1172304722@qq.com.
引用本文:   
岳洪武 1 苗 苗 2 .浅埋暗挖软岩隧道管棚预注浆加固效果分析[J]  现代隧道技术, 2021,V58(2): 111-117
YUE Hongwu1 MIAO Miao2 .Analysis on Pre-grouting Reinforcement Effect of Pipe Roofs for the Shallowburied Mined Tunnel in Soft Rocks[J]  MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY, 2021,V58(2): 111-117
链接本文:  
http://www.xdsdjs.com/CN/      或     http://www.xdsdjs.com/CN/Y2021/V58/I2/111
 
没有本文参考文献
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