膨胀岩岩层走向对隧道变形影响的研究

以重庆市礼让隧道石膏岩段工程为工程背景,采用有限差分软件FLAC2D对处于不同岩层走向中的膨胀岩隧道进行数值模拟。从宏观岩层走向对其膨胀特性的影响和微观膨胀单元平面应力状态分析两方面解释了模拟结果,阐明了膨胀岩岩层走向对其中隧道变形的影响,并揭示了洞周变形不利位置随地层走向的变化规律。在此基础上,结合现场的石膏岩岩层分布情况,提出了有针对性地进行局部加固的衬砌优化方案,并通过数值模拟验证了该方案能够显著增强膨胀岩隧道的稳定性。     

重庆礼让石膏岩隧道衬砌结构设计与施工稳定性分析

膨胀性石膏岩遇水极易发生复杂化学反应且体积发生持续性膨胀,从而引发岩石力学性能的不可逆性变化。为系统研究高速公路隧道在石膏围岩环境中的衬砌结构特性,将数值计算与《公路隧道设计规范》结合,分析衬砌结构强度安全系数,并对现场的初支、二衬间接触压力等方面进行了综合分析。结果表明,实测荷载作用下结构的最不利位置为拱腰和拱脚处,二衬的安全性要远高于规范荷载下的情况,因此隧道石膏岩支护设计以及必要的辅助工法施作可以实现隧道长期稳定。现该隧道已顺利竣工进入运营期,更说明衬砌设计的合理及施工安全性。