大跨硬岩地铁车站拱盖法开挖力学机制及适用性分析

大跨硬岩地铁车站拱盖法开挖力学机制及适用性分析

论文摘要

为研究地铁大跨暗挖车站拱盖法开挖过程中的围岩受力及变形特征,开展了硬岩大跨度地铁车站开挖的大比尺三维室内模型试验,真实再现了车站全断面无支护开挖、全断面支护开挖及拱盖法开挖的全过程,分析不同施工工况下车站围岩受力、变形机制及其稳定性.研究结果表明:(1)相比于全断面支护开挖,拱盖法可有效控制围岩沉降及收敛变形,减少20%~35%,开挖引起的围岩扰动深度约为半个跨度范围;(2)车站采用拱盖法施工,随开挖的持续推进,围岩变形大体经历3个阶段,即缓慢变形、急速变形及稳定变形阶段.相比于全断面开挖,拱盖法可有效保证车站开挖的稳定性及安全性;(3)拱盖法施工中,中导洞的开挖是车站拱顶变形急剧变化阶段,而支护的及时施作可有效抑制开挖引起的扰动范围,减弱掌子面前方应力的集聚程度,有利于掌子面及其附近围岩的整体稳定.

论文目录

  • 1 工程概况
  • 2 三维地质力学模型试验设计
  •   2.1 模型试验系统
  •   2.2 相似材料研制
  •   2.3 模型试验内容及监测设计
  •   2.4 模型开挖及测试
  •   2.5 测试结果分析
  •     2.5.1 拱盖法测试段试验过程及结果
  •     2.5.2 全断面支护测试段试验过程及结果
  •     2.5.3 全断面无支护测试段试验过程及结果
  • 3 结论
  • 4 讨论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李卫,张庆松,杨为民,李克先,姜其琛,张连震,张世杰,李夏,杨红鲁

    关键词: 大跨硬岩,开挖力学机制,模型试验,拱盖法

    来源: 应用基础与工程科学学报 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 铁路运输

    单位: 山东大学岩土与结构工程研究中心,青岛地铁集团有限公司,中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,中铁科学研究院有限公司

    基金: 国家重点研发计划课题(2016YFC0801604),国家自然科学基金联合基金项目(U1706223),国家自然科学基金青年项目(51709158)

    分类号: U231.4

    DOI: 10.16058/j.issn.1005-0930.2019.04.012

    页码: 831-842

    总页数: 12

    文件大小: 1774K

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