高地应力软硬互层隧道变形控制技术研究

作者：郭庆昊

来源：铁道工程学报, 2023, 40(09): 72-77.

• 高地应力
• 互层隧道
• 离散元
• 变形机理
• 变形控制

研究目的:西部山岭隧道施工中，常存在高地应力、高地质灾害、破碎软弱围岩等现象，导致隧道施工过程中围岩稳定性极差、支护体系开裂、挤压大变形等现象时有发生；互层岩体由于自身节理面的作用，围岩较破碎、整体强度降低且具有各向异性，隧道开挖过程中极易发生非对称大变形，从而威胁现场施工安全和进度。本文依托中兰客专尖山隧道工程，采用离散元对高地应力作用下的互层隧道变形机理进行分析并据此提出变形控制措施。研究结论:(1)对于高地应力作用下的软硬互层隧道，应注意软岩硬岩含量占比和岩层倾角，在软岩占比较大部位注意加强整个开挖断面周边围岩支护；(2)综合分析围岩变形塑性区和施工等因素，预留核心土法对于高地应力软硬互层隧道具有更明显的适用性；(3)针对软硬互层非对称变形现象，建议采用非对称布置超前支护+节理面大角度处布置锚杆方式控制变形；(4)本研究结果可为高地应力软硬互层隧道开挖与支护提供参考和借鉴。