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摘要
针对沪昆铁路刘家庄隧道穿越煤系地层施工中发生的大变形现象，基于理论分析、数值模拟和现场监测方法，分析隧道发生大变形的原因，推导并验证了产生大变形的起始位置，得到了掌子面上方煤层单元体沿倾斜面方向的应力状态与隧道进入含倾斜煤系地层水平距离之间的变化规律，对倾斜煤层单元体与初期支护结构的应力与变形进行了分析。结果表明：掌子面上方煤体单元应力状态变化随掌子面进入倾斜煤层下方水平距离的增加，围岩经历挤压、压剪和剪切滑移3个变形阶段。围岩大变形与初期支护结构破坏均发生在剪切滑移阶段的初期，应在压剪变形阶段结合现场监测数据对掌子面进行喷射混凝土封闭、注浆加固掌子面上方松散煤层和加强初期支护结构刚度等措施以预防隧道产生大变形。
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单位徐州工业职业技术学院; 建筑工程学院; 西安建筑科技大学; 中国铁建大桥工程局集团有限公司; 土木工程学院
