臨線列車振動下黃土隧道圍巖振陷力學(xué)特性及工程處理措施

作者:霍曉斌; 羅忠明; 楊凡杰; 李攀; 張王杰; 金韻哲 中交隧道工程局有限公司; 北京100000; 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點實驗室; 武漢430071

摘要:振動荷載作用下黃土常易出現(xiàn)坍塌或崩解,在緊鄰既有鐵路的安家莊黃土隧道施工中,鄰近列車振動荷載對其施工安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。針對安家莊黃土隧道施工期圍巖振陷變形問題,首先試驗研究了振動荷載下安家莊隧道黃土的力學(xué)特性,發(fā)現(xiàn)振動荷載會導(dǎo)致黃土的力學(xué)性質(zhì)明顯劣化,相較于未振動情況,振動后黃土的壓縮模量Es1-2降幅可達(dá)73%,粘聚力c降幅可達(dá)43.5%,而內(nèi)摩擦角變化不明顯;基于試驗結(jié)果,計算得出振動荷載下安家莊黃土隧道圍巖變形會顯著增大,圍巖最大變形可達(dá)未振動工況下的5倍左右,并確定了圍巖的最不利變形部位;在此基礎(chǔ)上,采取了加固隧道洞口仰拱支護(hù)條件及增加鋼管橫向臨時支撐等工程措施,處理了安家莊黃土隧道洞口端圍巖振陷變形問題,確保了隧道洞口端的施工安全,并在后續(xù)施工中,采取了調(diào)整掌子面距仰拱距離為15~20m以及盡早完成襯砌施工等施工措施,減小了列車振動荷載對隧道施工安全性的影響。

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土工基礎(chǔ)

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