高铁隧道穿越采空区段围岩变形受力规律分析

作者：黄海涛; 程桦^*; 赵红飞; 曹广勇; 刘继文; 翟朝娇

来源：科学技术与工程, 2020, 20(26): 10900-10906.

• 高铁隧道
• 采空区
• 围岩变形
• 拱架受力
• 三台阶法

为研究高铁隧道过采空区段的围岩变形规律,以太焦高铁皇后岭隧道典型过采空区段工程为背景,通过对典型断面进行隧道围岩变形和拱架内力的持续监测,对比分析不同施工阶段下高铁隧道围岩变形受力规律。分析结果表明:上台阶开挖时是围岩变形发生的主要阶段,隧道最大沉降变形发生于拱顶,占总变形的50%以上,且隧道距离采空区底板距离越近,围岩受开挖和采空区扰动影响越大;钢拱架受力为全环压应力,整体分布呈现"上大下小""不均匀对称"的特点,受力最大位置出现在拱顶和右拱肩位置,并且拱架受力随着掌子面的远离,其轴力变化速率呈现出逐步减少的趋势。结合位移和应力监测数据分析结果,采空区对隧道的影响高度约为25.7 m。研究成果可为类似隧道过采空区工程的设计、施工提供借鉴和参考。

• 单位
  安徽建筑大学; 中铁四局集团第四工程有限公司