高地应力隧道爆破卸压残余应力方程验证研究

高地应力岩爆具有突发性、弹射性和延续性等显著特点,对隧道施工危害极大。根据前人研究初步得出的爆破卸压残余应力方程,结合川藏线某隧道发生岩爆的实际案例,采用理论方法和数值模拟FLAC~(3D)法对隧道爆破卸压后残余应力变化规律进行分析总结,并对卸压残余应力方程的合理性和可行性进行验证。将二者结果进行对比发现,硬岩及较硬岩隧道爆破卸压残余应力方程具有较好的可行性,能较好地评价爆破卸压的应用效果。     

隧道衬砌开裂机理及加固措施研究

黏性土具有可塑、膨胀和收缩等显著特点,易诱发衬砌开裂破坏。结合具体工程案例,对隧道仰拱破检段进行含水率试验和钎探试验以及钻探验证,得到了黏性土层承载力强度、含水率大小及分布情况,初步总结了衬砌裂缝特征规律。根据监测数据和数值模拟综合分析结果,分析了裂缝的形成机理并验证了裂缝特征规律。结果表明:仰拱底部软弱层与隧道沉降和仰拱开裂的相关性非常显著;仰拱底部软弱层易导致隧道发生不均匀沉降;横向的不均匀沉降易导致仰拱填充层出现斜向、纵向裂缝;纵向的不均匀沉降易导致二衬出现环向裂缝。根据研究结果针对性地提出了加固方案,并设计了注浆孔注浆类型、方式和钢化管的尺寸、间距和排列方式。现场结果反馈表明,加固措施具有良好的加固效果。