注浆加固和可压缩层联合作用下隧道力学行为研究

• 作者: 吴奎 秦溯 胡宏坤 赵南南 邵珠山
• 来源期刊: 应用力学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 深埋隧道 注浆加固 可压缩层 弹性解 参数分析
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 页码范围: 2021-2028
• 页数: 8页
• 分类号: TU45
• 语种: 中文
• DOI: 10.11776/cjam.37.05.D081

摘要

根据高地应力深埋隧道的变形特征,以围岩加固和变形能量释放为原则,提出了注浆加固与可压缩层联合支护的方法,建立了基于注浆加固与可压缩层联合作用下的隧道力学模型;推导了在联合作用下隧道应力场和位移场的解析解,并与数值计算结果进行了对比验证.结果 表明:围岩的注浆加固和可压缩层的设置均能有效改善衬砌的受力情况.在其他条件保持不变时,衬砌的压力和位移,以及围岩的位移都随着注浆加固层厚度的增大而减小,但压力和位移的减小趋势随着其厚度的增加而趋于平缓.同样地,可压缩层厚度增大可导致围岩变形能量更充分地耗散,衬砌的压力及位移均随着可压缩层厚度的增大而不断减小,该减小趋势随可压缩层厚度的变化趋于平缓.但是,随着可压缩层厚度的增加,围岩的位移却不断增加.另外,隧道变形的改善效果与可压缩层填充材料的力学参数密切相关,当其弹性模量由26MPa增至160MPa时,衬砌位移迅速增加.因此,该填充材料应具备足够的变形能力才能达到吸收围岩变形、改善衬砌受力的目的 .