施工车辆荷载对隧道内煤系地层的影响规律研究

作者:安俊杰; 黄飞; 黄小亮; 王少龙; **; 刘彬辉
来源:能源与环保, 2023, 45(03): 263-269.
DOI:10.19389/j.cnki.1003-0506.2023.03.045

摘要

为了研究在建隧道内的煤系地层在施工车辆振动荷载下的变形规律,以某公路隧道为工程背景,构建了施工车辆荷载作用于隧道煤系地层的数值模型,并采用多物理场仿真软件COMSOL进行了求解计算,分析了施工车辆载重、行车速度、行车次数、煤岩位置与不同深度5个因素对隧道煤系地层变形的影响规律。研究结果表明,随着施工车辆载重的增加,隧道内煤系地层的位移响应与塑性应变量呈现先急剧增大、后增加趋势减缓的变化规律;施工车辆行车速度对煤系地层位移与损伤影响较弱;煤系地层位移量随车辆往返次数依次经历剧增加、缓慢增加、降低与稳定4个阶段,塑性应变呈4个阶梯增加;隧道底部越浅处的煤层受车辆振动荷载影响越大,导致其变形程度越大。研究结果可为瓦斯隧道安全施工提供一定的理论佐证。

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