摘要

本文通过三轴试验分析了不同含水率下的重塑黄土的应力-应变特征,采用模型试验针对黄土交叉隧道研究了开挖过程中支护结构应变变化特征和开挖影响范围。研究得到,隧道的支护结构变形与掌子面位置有关,掌子面到达监测断面前1.5D(D为洞径)左右时,钢拱架发生变形,超过监测断面1.5D后变形基本稳定,说明黄土开挖的水平影响范围大致为掌子面前后共3D。支护结构在监测断面前后各0.5D范围内变形最为明显,约占总应变释放量的70%,说明支护结构能够很好地限制变形,同时也说明了掌子面开挖围岩立即产生大变形,因此开挖完后应及时支护以保证隧道稳定。由于拱顶受到竖向荷载作用,而拱腰、直墙受到的是侧向荷载作用,拱顶围岩受拉,因此隧道变形最大的部位为交叉段的拱顶。主洞开挖完毕支护结构变形稳定后,岔洞开挖引起交叉段支护结构的二次变形,其拱顶的变形量约占总变形量的2/5,而距交叉口最远的监测断面,其变形量已经很小,说明越靠近交叉段,变形越明显,因此保证交叉段的稳定是保证隧道稳定性的关键。

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