软岩隧道超前导洞应力释放力学机制及适用性

作者：夏才初; 金天垚; 徐晨^*; 韩常领

来源：隧道建设 (中英文), 2020, 40(S2): 1-9.

• 软岩隧道
• 超前导洞
• 应力释放
• 解析解
• 现场试验

为研究软岩隧道超前导洞的适用性,基于经典弹塑性理论,建立深埋软岩隧道超前导洞法开挖应力释放的力学模型,采用2阶段的方法推导考虑超前导洞应力释放的隧道开挖弹塑性解。定义围岩应力释放比来反映应力释放的效果,并研究不同地应力、围岩弹性模量、强度等条件下超前导洞开挖半径对应力释放效果的影响。结果表明:通过施作超前导洞可以降低作用在支护结构上的围岩压力,尤其是在高地应力环境或围岩较软弱的条件下,采用超前导洞法进行应力释放效果更加明显。但导洞半径并非越大越好,现场试验表明:对于3车道大断面软岩隧道,导洞断面太大对隧道围岩的稳定不利。隧道施工中,应在保障围岩稳定的前提下进行应力释放,做到初期支护尽早封闭成环,实现隧道安全快速施工。

• 单位
  同济大学; 中交第一公路勘察设计研究院有限公司; 土木工程学院