复杂地质条件下大埋深隧洞衬砌与围岩协同作用物理模型试验研究

摘要：

围岩-支护协同作用是地下工程支护结构设计的核心问题,关乎着地下工程建设的成败.为揭示深埋隧洞围岩与支护结构协同作用机理,以滇中引水最大埋深约1512m的香炉山隧洞为研究背景工程,首次开展复杂地质条件下深埋隧洞衬砌与围岩协同作用真三维地质力学模型试验,真实再现隧洞开挖与支护的施工全过程.模型试验研究表明:1)不同地质条件下隧洞围岩的应力释放过程不同,硬岩隧洞围岩应力释放速率先慢后快,软岩隧洞应力释放速率先快后慢;2)不同地质条件下隧洞衬砌与围岩接触压力的分布形式不同,硬岩隧洞最大接触压力位于拱肩,软岩隧洞最大接触压力位于拱顶;3)衬砌与围岩协同作用包括两种应力释放机制、3个施工阶段和4种承载状态;4)不同地质条件下隧洞衬砌施作后围岩和衬砌承担的荷载比例不同,硬岩隧洞围岩平均承担约85％的荷载,衬砌约承担15％的荷载,软岩隧洞围岩平均承担约25％的荷载,衬砌承担约75％的荷载.

关键词：大埋深隧洞、围岩-支护协同作用、真三维地质力学模型试验、应力释放机制、接触压力

所属期刊栏目：52

分类号：TU457(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划;泰山学者工程专项;高放废物地质处置地下实验工程前期科研项目

在线出版日期：2019-09-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：98-109