【摘 要】
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随着我国城市地下空间的迅猛发展,地下空间结构密布,导致地层复杂多变,为进一步节约城市地下用地,大多数城市浅埋隧道都设计成小净距隧道,但小净距隧道较分离式隧道而言由于
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随着我国城市地下空间的迅猛发展,地下空间结构密布,导致地层复杂多变,为进一步节约城市地下用地,大多数城市浅埋隧道都设计成小净距隧道,但小净距隧道较分离式隧道而言由于中隔岩柱受力状态复杂,导致其稳定性难以控制,倘若未做好预防措施,将造成冒顶甚至塌方的严重灾害事故。本文依托济南玉函路小净距隧道,通过物理模拟试验、仿真软件数值模拟等研究手段,综合系统分析小净距隧道在加固前后的中隔岩柱稳定性,并研究结其失稳破坏特征,为以后相似隧道工程提供理论与试验依据。具体研究结论如下:小净距隧道中隔岩柱塑性区可分为无影响区、弱影响区和强影响区三部分。分析小净距隧道围岩上覆压力影响因素,确定围岩应力状态。将小净距隧道划分为上岩盘、中岩盘、下岩盘三个功能区。通过开展小净距隧道室内模拟试验,研究了小净距隧道中隔岩柱以及隧道围岩在开挖过程中的受力特征与变形破坏原因。分析了隧道中隔岩柱在注浆前后的应力变化规律,发现偏压效应普遍存在于小净距隧道开挖过程中。结合梯度加载下隧道失稳破坏特征,验证了注浆对隧道围岩与中隔岩柱稳定性有显著提升。利用有限差分数值模拟软件,首先对比分析了小净距隧道中隔岩柱围岩的失稳破坏规律,其次进一步研究了中间隔墙中不同区域位置岩柱的加固效果,并根据隧道洞周特征点位移和整体变形,确定不同加固位置对中隔墙岩柱稳定性的影响程度。基于上述研究,将研究成果应用于济南玉函路小净距隧道城市工程,根据中隔岩柱不同功能分区,提出不同注浆治理措施。通过物理模拟试验与数值模拟计算结果对比,验证注浆加固对中隔岩柱的稳定性提升效果显著,并为类似的小净距隧道提供注浆实际指导。
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