软岩隧道超前导洞应力释放力学机制及适用性

• 作者: 夏才初 金天垚 徐晨 韩常领
• 来源期刊: 隧道建设（中英文）
• 关键词: 软岩隧道 超前导洞 应力释放 解析解 现场试验
• 年，卷（期）: 2020,（z2）
• 所属期刊栏目: 研究与探索
• 页码范围: 1-9
• 页数: 9页
• 分类号: U451.2
• 语种: 英文
• DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2020.S2.001

摘要

为研究软岩隧道超前导洞的适用性,基于经典弹塑性理论,建立深埋软岩隧道超前导洞法开挖应力释放的力学模型,采用2阶段的方法推导考虑超前导洞应力释放的隧道开挖弹塑性解.定义围岩应力释放比来反映应力释放的效果,并研究不同地应力、围岩弹性模量、强度等条件下超前导洞开挖半径对应力释放效果的影响.结果表明:通过施作超前导洞可以降低作用在支护结构上的围岩压力,尤其是在高地应力环境或围岩较软弱的条件下,采用超前导洞法进行应力释放效果更加明显.但导洞半径并非越大越好,现场试验表明:对于3车道大断面软岩隧道,导洞断面太大对隧道围岩的稳定不利.隧道施工中,应在保障围岩稳定的前提下进行应力释放,做到初期支护尽早封闭成环,实现隧道安全快速施工.