超大断面隧道预留中岩柱围岩应力及其支撑控制技术.pptxVIP

超大断面隧道预留中岩柱围岩应力及其支撑控制技术汇报人：2024-01-14

contents目录引言超大断面隧道工程概述预留中岩柱围岩应力分析支撑控制技术研究现场试验与监测结果分析结论与展望

01引言

随着交通和水利等基础设施建设的不断推进，超大断面隧道工程日益增多，其施工难度和安全风险也随之增加。超大断面隧道工程需求在超大断面隧道施工中，预留中岩柱围岩应力是一个关键问题。中岩柱作为隧道结构的一部分，其稳定性直接影响隧道的安全性和使用寿命。预留中岩柱围岩应力问题为确保中岩柱的稳定性和隧道的施工安全，需要研究有效的支撑控制技术，以实现对中岩柱围岩应力的有效控制和调整。支撑控制技术的需求研究背景和意义

国内外研究现状目前，国内外学者在超大断面隧道施工、围岩应力分析、支撑控制技术等方面已开展大量研究工作，取得了一系列重要成果。然而，针对预留中岩柱围岩应力的研究相对较少，且现有支撑控制技术在实际应用中仍存在一些问题。发展趋势随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展，未来超大断面隧道预留中岩柱围岩应力的研究将更加注重精细化、定量化和智能化。同时，新型支撑控制技术的研发和应用将成为研究热点。国内外研究现状及发展趋势

本研究旨在揭示超大断面隧道预留中岩柱围岩应力的分布规律，提出有效的支撑控制技术，并通过数值模拟和现场试验验证其可行性。具体内容包括：建立超大断面隧道预留中岩柱围岩应力的数值模型；分析不同施工工况下中岩柱围岩应力的变化规律；提出基于新型支撑控制技术的中岩柱围岩应力调整方法；通过数值模拟和现场试验验证所提方法的有效性。研究内容本研究采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的技术路线。首先，通过文献综述和理论分析，明确超大断面隧道预留中岩柱围岩应力的研究现状和发展趋势；其次，建立数值模型，模拟不同施工工况下中岩柱围岩应力的变化规律；然后，提出基于新型支撑控制技术的中岩柱围岩应力调整方法；最后，通过数值模拟和现场试验验证所提方法的有效性。技术路线研究内容和技术路线

02超大断面隧道工程概述

工程背景随着交通基础设施建设的不断推进，超大断面隧道在城市地铁、铁路、公路等领域的应用日益广泛。这类隧道工程往往面临着复杂的地质条件和施工环境，因此对其预留中岩柱围岩应力及其支撑控制技术的研究具有重要意义。地质条件超大断面隧道穿越的地层通常包括软弱围岩、破碎带、断层等不良地质体，这些地质条件对隧道的稳定性和安全性产生严重影响。因此，在隧道设计和施工过程中，必须充分考虑地质条件的复杂性和不确定性。工程背景和地质条件

超大断面隧道的断面形状一般采用圆形、马蹄形或矩形等。不同的断面形状对围岩应力的分布和支撑结构的设计有着不同的影响。断面形状超大断面隧道的断面尺寸通常较大，宽度和高度均可达到数十米。这种大尺寸的断面使得隧道在开挖过程中容易产生较大的变形和应力集中现象，增加了施工的难度和风险。断面尺寸隧道断面形状和尺寸

施工方法超大断面隧道的施工方法主要包括矿山法、盾构法、TBM法等。不同的施工方法具有不同的优缺点，适用于不同的地质条件和工程要求。工艺流程超大断面隧道的施工工艺流程一般包括施工准备、超前支护、开挖、初期支护、二次衬砌等步骤。在施工过程中，需要严格控制各道工序的质量和进度，确保隧道的安全和稳定。施工方法和工艺流程

03预留中岩柱围岩应力分析

隧道开挖前，围岩处于三向受力状态，应力分布相对均匀。初始应力场开挖后应力重分布围岩应力分区隧道开挖后，围岩应力状态发生改变，出现应力集中和应力释放现象。根据应力大小和分布规律，可将围岩划分为不同应力区，如高应力区、低应力区和无应力区等。030201围岩应力分布规律

中岩柱是指隧道断面中部预留的柱状岩体，用于支撑围岩和保持隧道稳定。中岩柱定义中岩柱的存在使得围岩应力在局部范围内集中，形成高应力区。应力集中原因中岩柱的形状、尺寸、强度和刚度等因素都会影响应力集中的程度。影响因素中岩柱应力集中现象

评价指标评价指标包括位移、应力、应变、破坏范围等，用于定量描述围岩的稳定程度。稳定性分级根据评价指标的大小和变化规律，可将围岩稳定性分为稳定、基本稳定、欠稳定和不稳定等级别。稳定性分析方法采用数值模拟、理论分析或现场监测等方法对围岩稳定性进行评价。围岩稳定性评价

04支撑控制技术研究

具有高强度、刚度大、易安装等特点，适用于大跨度断面和复杂地质条件。钢支撑具有较好的耐久性和防火性能，但需要现场浇筑，施工周期较长。混凝土支撑结合了钢支撑和混凝土支撑的优点，具有灵活多变、适应性强等特点。组合式支撑支撑结构类型和特点

支撑结构受力分析和设计弹性力学分析通过建立力学模型，对支撑结构进行弹性力学分析，确定其受力特点和变形规律。有限元模拟利用有限元软件对支撑结构进行数值模拟，分析其受力性能和稳定性。优化设计根据受力分析结果，对