单洞双线高铁标准隧道空间位移预测分析.pdf

第34卷第8期 企 业 技 术 开 发 2015年3月 Vol.34 No.8 TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE Mar.2015 单洞双线高铁标准隧道空间位移预测分析 杨晋文 （中铁十六局集团 第五工程有限公司，河北 唐山 063030） ： ，采用三维 ；结果表明： 摘 要 以郑西客运专线单洞双线高铁隧道为工程背景 数值模拟对高铁隧道地层空间位移进行分析 淤受 地层条件、开挖步序和掌子面空间效应的影响，隧道洞周地层空间位移表现出显著地阶段性：先期位移；位移急剧增大；位移基 。 ，初期支护应及时支 本稳定或无限接近于某固定的位移值 于在黄土地层中的隧道开挖 护、及早封闭成环，对控制洞周地层空间 。 ；初期支 及早封闭成环 位移的发展效果明显 盂无支护条件下，掌子面挤出变形的量值和速率均有较大幅度增长 护应及时支护、 。 ，这主要是由于客 有效控制了掌子面挤出变形的发展 榆不同工况条件下，隧道仰拱部位塑性区半径均较大 运专线几何断面形 式决定的，仰拱部位曲率较大。 ： ；三维数值模拟 关键词 单洞双线；高铁隧道；地层空间位移 中图分类号：TU443 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）08-0060-03 1 概 况 隧道开挖破坏了地层原有的应力平衡状态，引发洞周地层 ， 产生变形。对已建成铁路隧道地层变形实测数据进行分析 结 果表明：在隧道横剖面上地表沉降近似服从正态分布，位移最 大值隧道中线上方；沿隧道纵向地表沉降反应掌子面空间效 应，即随着掌子面向前推进，掌子面抢房一定范围内土体产生 空间位移，如图1所示。 图2 单洞双线铁路隧道标准断面 ②土体固结产生位移。 ③土体次固结或蠕变产生位移，见表1。 表1 隧道洞周位移产生机理分类 位移产生原因 地层响应 位移机理 先期位移 掌子面推进空间效应 卸载作用 ① 掌子面前方 临空面产生、超挖 地层应力释放 ② 掌子面 地层收敛位移 地层应力释放 ② 图1 隧道开挖空间位移示意图 掌子面后方 地层与支护结构相互作用 地层应力释放 ② 剩余变形 地层蠕变对支护结构作用 蠕变 ③ 目前对于铁路隧道地层变形主要集中在拱顶沉降与水平 收敛,对空