拱墙采空区对隧道整体稳定性的影响分析

作者：邱帅华

来源：湖南交通科技, 2018, 44(04): 155-159.

• 隧道工程
• 拱墙
• 采空区
• 数值模拟
• 稳定性
• 注浆回填

在资源丰富的山岭地区修建隧道工程时,隧道穿越既有采空区施工将成为必然。采空区段的隧道安全施工往往决定着整条隧道能否顺利贯通,也是全线路工程建设的重中之重。依托某高速公路隧道工程,采用MIDAS构建三维数值模型,探讨了拱墙采空区对隧道整体稳定性的影响规律。结果表明:(1)拱墙存在采空区时相比不存在采空区的情况,隧道拱顶沉降、隧底隆起、侧墙收敛增长幅度分别为26. 7%、20. 4%、66. 9%,初衬最大拉、压应力增长幅度分别为49. 6%、28. 1%。可见,拱墙采空区的存在对隧道结构稳定性造成极其不利的影响,严重威胁着隧道的施工及运营安全。(2)采空区通过采用C20混凝土回填后,隧道拱顶沉降、隧底隆起、侧墙收敛、衬砌应力及地层沉降值均较大程度降低,说明C20混凝土回填措施能够有效地减小采空区对隧道结构及围岩稳定性的影响。