2016年4月上第45卷第7期
DOI:10.7672/sgjs2016070113
施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
浅埋隧道围岩位移及应力变化规律研究
邓洪亮，陈鸽，郭洋王思淼武胜林?
（1.北京工业大学建筑工程学院，北京100124；2.北京工业职业技术学院，北京100042）
［摘要】采用有限元软件MIDAS/GTS对黄董坡隧道的开挖过程进行了数值模拟，分析了浅埋隧道的围岩变形规律和受力情况，同时结合现场监测数据，最后得出围岩位移最大值和应力最大值分别出现在拱项部位和拱腰部位的结论，因此控制隧道拱项流降和缓解拱腰部位的应力集中现象是浅埋隧道施工中的重要环节，这就要求进行必要
的超前支护、及时施做初期支护以及密切监测危险区域，确保施工安全。【关键词】地下工程；隧道；浅埋隧道；数值模拟；围岩；位移；应力
［中图分类号］U456.3
【文献标识码］A
[文章编号］1002-8498(2016)07-0113-05
The Research on Displacement and Stress Variation Rule of Surrounding
RockintheShallowBuriedTunnelExcavation
Deng Hongliang',Chen Ge',Guo Yang',Wang Simiao',Wu Shenglin
(1. College of Architecture and Civil Engineering, Beijing Unirersity of Technology, Beijing 100124, China:
2. Beijing Polytechnic College, Beijing 100042, China)
Abstract:Usingfiniteelement analysissoftwareMIDAS/GTStonumericallysimulatetheexcavation process of Huangdongpo shallow buried tunnel, analyze the surrounding rock deformation and stress distribution of the shallow buried tunnel. At the same time, combined with the field monitoring data, finally it is concluded that the maximum displacement and the maximum stress of surrounding rock appeared in the vault and the arch waist position respectively, so it is important to control the subsidence of the tunnel vault and alleviate the stress concentration of the arch waist in the shallow buried tunnel aeaoseeaeoessnarrooo and the close monitoring of the danger zone to ensure construction security.
Key words : underground; tunnels; shallow buried tunnel; simulations; surrounding rock ; displacement; stress
0引言
随着我国国民经济的高速发展，高速铁路发展不断加快，出现了越来越多的浅埋软弱围岩地质条件下的隧道。由于浅埋隧道大多理埋深浅、岩体风化比较严重，自稳能力差及承载力低，并且不能有效形成期落拱，这就导致了浅埋隧道在施工过程中岩体的应力分布情况十分复杂，如若施工操作不当或者支护参数选取不当，则极易发生塌等安全事故，因此，研究浅埋隧道的围岩变形规律和受力情况十分必要。
*国家自然科学基金重点项目（12004014201501）；北京市教育委员会新平台0日（PXM2014014225000020
[作者简介］邓洪亮，教授级高级工程师，E-mail：denghongliang@ bjut, edu. ct
【收稿日期］2015-10-12；【修订日期】2015-12-16
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本文以铜玉铁路黄董坡隧道为研究对象，采用有限元软件MIDAS/GTS对浅埋隧道开挖过程进行了数值模拟，研究分析浅埋隧道围岩位移特征和应力特征，并将数值模拟结果和现场监测数据进行对比分析，以评价围岩的稳定性和验证数值模拟模型的合理性，进而为同类地质条件下浅埋隧道的施工
提供科学指导。 1工程概况
黄董坡隧道位于贵州省铜仁市茶店镇境内，中心里程IDK23+312，最大埋深约为31m，全长 664m。进口IDK22+980—IDK23+371.9602段位于半径为5500m的左偏曲线，其余地段为直线，设计纵坡为9.7%的单面上坡。
隧道区域属溶蚀构造丘陵地貌，岩溶弱～中等发育，地形起伏较大，地面高程660.000