考虑时空效应的隧道围岩变形分析.pdf

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1、第３３卷第７期公路交通科技Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．７２０１６年７月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｉｇｈｗａｙａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＪｕｌ．２０１６doi：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－０２６８．２０１６．０７．０１４考虑时空效应的隧道围岩变形分析１２３４何栋梁，成彦惠，方建勤，柳群义（１．湖南城市学院土木工程学院，湖南益阳４１３０００；２．湖南城市学院城市管理学院，湖南益阳４１３０００；３．广东云梧高速公路有限公司，广东云浮５２７３００；４．中南大学地球科学与信息物理学

2、院，湖南长沙４１００８３）摘要：为了同时考虑隧道开挖的时空效应，以某高速公路隧道开挖支护工程为背景，通过现场围岩的变形监测分析，探讨了围岩与衬砌的相互关系。利用理论推导方法建立了同时考虑时空效应的隧道围岩变形修正计算公式，该公式包含了时间参数，可确定达到不同衬砌位移及围岩位移所需要的时间。然后，针对隧道拱顶下沉、周边收敛、围岩压力和初衬内力，开展了隧道二衬合理支护时机的监测分析，从而确定了围岩变形修正公式中的待定系数，并最终确定隧道衬砌的合理支护时机，得到的结果能够指导现场施工并为后续类似的隧道工程提供参考和借鉴。关键

3、词：隧道工程；衬砌；时间效应；空间效应；监测＋中图分类号：Ｕ４５１．４文献标识码：Ａ文章编号：１００２－０２６８（２０１６）０７－００９１－０６ＡｎａＩｙｓｉｓｏｆＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＴｕｎｎｅＩＳｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇＲｏｃｋＣｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇＥｆｆｅｃｔｏｆＴｉｍｅａｎｄＳｐａｃｅ１２３４ＨＥＤｏｎｇ－ｌｉａｎｇ，ＣＨＥＮＧＹａｎ－ｈｕｉ，ＦＡＮＧＪｉａｎ－ｑｉｎ，ＬＩＵＱｕｎ－ｙｉ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＣｉｔｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＹｉｙａｎｇＨｕｎａｎ４１３０

4、００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＨｕｎａｎＣｉｔｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＹｉｙａｎｇＨｕｎａｎ４１３０００，Ｃｈｉｎａ；３．ＧｕａｎｇｄｏｎｇＹｕｎｗｕＥｘｐｒｅｓｓｗａｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＹｕｎｆｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５２７３００，Ｃｈｉｎａ；４．ＳｃｈｏｏｌｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＩｎｆｏ－ｐｈｙｓｉｃｓ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｈａｎｇｓｈａＨｕｎａｎ４１００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒｂｏｔｈｔｈｅｅｆｆ

5、ｅｃｔｏｆｔｉｍｅａｎｄｓｐａｃｅｏｆｔｕｎｎｅｌｅｘｃａｖａｔｉｏｎ，ｔａｋｉｎｇａｎｅｘｐｒｅｓｓｗａｙｔｕｎｎｅｌａｓｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋａｎｄｌｉｎｉｎｇｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｒｏｕｇｈｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄａｎａｌｙｓｉｎｇｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｏｆｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｕｎｎｅｌｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｃｏｎｓｉｄ

6、ｅｒｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｉｍｅａｎｄｓｐａｃｅｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｆｏｒｍｕｌａｃｏｎｔａｉｎｓｔｈｅｔｉｍｅｐａｒａｍｅｔｅｒ，ａｎｄｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｔｉｍｅｉｔｔａｋｅｓｆｏｒｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋａｎｄｌｉｎｉｎｇｒｅａｃｈｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｇｎｉｔｕｄｅｓ．Ｔｈｅｎ，ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｕｎｎｅｌｖａｕｌｔｓｉｎｋ，ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ，ｐｒｅｓｓ

7、ｕｒｅｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋａｎｄｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅｏｆｉｎｉｔｉａｌｌｉｎｉｎｇ，ｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｓｕｐｐｏｒｔｔｉｍｅｆｏｒｔｕｎｎｅｌｓｅｃｏｎｄｌｉｎｉｎｇｉｓｍｏｎｉｔｏｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｓｅｄ，ｔｈｕｓｔｈｅｕｎｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｓｕｐｐｏｒｔｔｉｍｅｏｆｔｕｎｎｅｌｌｉｎｉｎｇｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅ

8、ｄｕｌｔｉｍａｔｅｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｃａｎｉｎｓｔｒｕｃｔｏｎ－ｓｉｔｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｓｉｍｉｌａｒｔｕｎｎｅｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｌｉｎｉｎｇ；ｔｉｍｅｅｆｆｅｃｔ；ｓｐａｃｅｅｆｆｅｃｔ；