层状板岩隧道大变形控制参数优化数值模拟分析及现场试验

作者：陶志刚; 罗森林; 李梦楠; 任树林; 何满潮

来源：岩石力学与工程学报, 2020, 39(03): 491-506.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2019.0841

• 隧道工程
• 层状板岩
• 公路隧道
• 数值模拟
• 现场试验
• 参数优化

以木寨岭公路隧道为研究工程背景,木寨岭隧道是全线地质条件最差的隧道,其复杂性主要表现为:断层构造作用强烈、地应力高、隧道埋深较大、地下水发育等。隧道原支护设计下,出现了初支开裂、拱架破坏和围岩渗水等状况。经NPR锚网索支护策略施作,大变形支护控制效果显著,最大变形量为240 mm。为降低工程造价,提高施作效率,对NPR锚网索行间距进行优化设计,利用Flac3D内嵌的fish语言,建立具有高恒阻大变形的NPR锚索结构单元,对不同优化方案进行数值模拟,对比分析各种方案下模拟得出的各项正应力、剪应力及变形云图,再进行现场试验,将现场试验结果与数值解进行对比分析,认为小进尺开挖加NPR锚网索支护体系可能对松动圈产生影响,提出NPR锚网索支护设计的优化方向,为二次优化奠定理论和实践基础,同时该技术也为川藏铁路的实施奠定理论和实践基础。

• 单位
  中国矿业大学（北京）; 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室; 建筑工程学院