溶洞对贵阳轨道交通工程隧道影响的数值分析.pdf

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1、第３４卷第４期土木工程与管理学报Ｖｏｌ.３４Ｎｏ.４２０１７年７月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＪｕｌｙ２０１７溶洞对贵阳轨道交通工程隧道影响的数值分析李红卫(贵阳市城市轨道交通有限公司ꎬ贵州贵阳５５００９１)摘要:随着我国基础设施不断向西南山区推进ꎬ喀斯特地质条件下隧道施工常遇的岩溶灾害是施工全过程中需要谨慎对待的环节ꎮ本文采用数值分析软件ＡＢＡＱＵＳꎬ对贵阳轨道交通地铁建设中的围岩稳定性进行三维数值分析ꎬ以隧道开挖中的隧道结构和围岩稳定性为研究对

2、象ꎬ分析了在隧道施工过程中隧道结构的受力情形ꎬ同时分析了在隧道施工过程中隧道围岩随之产生的位移ꎮ针对轨道交通施工过程中围岩的稳定性ꎬ研究了溶洞位于隧道不同位置、溶洞尺寸以及隧道工程与溶洞之间净距对围岩稳定性造成的影响ꎮ研究结果目前已用于实际工程建设中ꎬ且对其他类似区域的盾构隧道施工有参考价值ꎮ关键词:岩溶ꎻ隧道结构ꎻ数值模拟ꎻ围岩稳定ꎻ变化规律＋中图分类号:ＴＵ９９ꎻＵ２３１.３文献标识码:Ａ文章编号:２０９５￣０９８５(２０１７)０４￣００２４￣０６ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔ

3、ｈｅＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＣａｖｅｏｎＧｕｉｙａｎｇＲａｉｌｗａｙＴｕｎｎｅｌＬＩＨｏｎｇ￣ｗｅｉ(ＧｕｉｙａｎｇＵｒｂａｎＲａｉｌＴｒａｎｓｉｔＣｏＬｔｄꎬＧｕｉｙａｎｇ５５００９１ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＷｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｓｏｕｔｈｗｅｓｔｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓａｒｅａｏｆＣｈｉｎａꎬｔｈｅｋａｒｓｔｄｉｓａｓｔｅｒｏｆｋａｒｓｔｔｕｎｎｅｌｓｈａｓｂｅｃｏｍｅａｋｅｙｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｏｆｅｎｇ

4、ｉｎｅｅｒｉｎｇｓｕｒｖｅｙꎬｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ.ＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅＡＢＡＱＵＳｉｓｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｉｎｔｈｅｓｕｂｗａｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＧｕｉｙａｎｇＭｅｔｒｏꎬａｎｄｔｈｅｔｕｎｎｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｔｕｎｎｅｌｅｘｃａｖａｔｉｏｎａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ.Ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｃｈａｒａｃ

5、ｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｕｎｎｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｕｒｉｎｇｔｕｎｎｅｌｅｘｃａｖａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｕｎｎｅｌｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｄｕｒｉｎｇｔｕｎｎｅｌｅｘｃａｖａｔｉｏｎａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ.Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃａｖｅｌｏｃａｔｉｏｎꎬｃａｖｅｓｉｚｅａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｌｅａｒａｎｃｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｃａｖｅａｎｄｔｕｎｎｅｌｏｎｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｉｎｍｅｔｒｏｃｏｎｓｔ

6、ｒｕｃｔｉｏｎａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｕｓｅｄｉｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｐｒａｃｔｉｃａｌｐｒｏｊｅｃｔｓꎬａｎｄｈａｖｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｆｏｒｏｔｈｅｒｓｉｍｉｌａｒａｒｅａｓｏｆｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｋａｒｓｔꎻｔｕｎｎｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎻｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎꎻｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｓｔａｂｉｌｉｔｙꎻｒｅｇｕｌａｒｐａｔｔｅｒｎ岩溶是一种

7、特殊地质现象ꎬ特性在于常存在的稳定性ꎬ研究了溶洞相对于隧道的位置、溶洞大水对可溶性岩石进行溶解作用ꎬ包括化学与物理小以及隧道工程与溶洞之间的距离对围岩稳定产[７]两大方面ꎮ对于施工而言ꎬ岩溶环境属于恶劣的生的影响ꎮ周祥等结合武汉地铁对地铁溶洞[１ꎬ２]施工条件ꎮ因此ꎬ岩溶丰富地区的建设隧道处理方法进行了详细分析ꎬ希望能够为类似的工[８]工程ꎬ在隧道工程建设和运营过程中ꎬ工程地基稳程提供一些参考ꎮ赵宏国采用三维有限差分３Ｄ定和安全问题ꎬ都是人们非常关心和迫切需要解软件ＦＬＡＣ进行流固耦合研究ꎬ对现

8、有的地铁隧[３ꎬ４]决的问题ꎮ道ꎬ顶部溶洞的尺寸变化对新建地铁隧道的影响岩溶地质灾害对地铁隧道工程的影响广泛存进行了探讨ꎮ[５][６]在ꎮ苏锋等针对轨道交通施工过程中围岩当前ꎬ在城市轨道地铁交通推广中ꎬ对于溶洞收稿日期:２０１７￣０４￣１２修回日期:２０１７￣０５￣１６作者简介:李红卫(１９６６￣)ꎬ男ꎬ高级工程师ꎬ研究方向为轨道交通工程建设及管理(Ｅｍａｉｌ:ｗｘｇ０２２０＠１２６.ｃｏｍ)基金项目:国家自然科学基金(５１３７８２３５ꎻ７１５７１０７８ꎻ５１３０８２４０)ꎻ国家重点研发项目(２