基于流固耦合的富水大断面隧道围岩稳定性研究  

作　　者：杜立峰[1] 何本国[2] 王海彦[1] 

机构地区：[1]石家庄铁路职业技术学院,河北石家庄050041 [2]华南理工大学土木与交通学院

出　　处：《中外公路》2014年第3期179-183,共5页Journal of China & Foreign Highway

基　　金：国家自然科学基金资助项目(编号:51178399)

摘　　要：富水区大断面隧道极易引发掌子面涌突水、塌方事故,具有很大的施工风险,开挖强卸荷和饱水软化围岩耦合作用一直是众多隧道工作者关注的热点。建立各向异性流固耦合非线性力学模型,研究施工过程中能量积聚、水压分布以及力学响应。结果表明:掌子面前方水压出现积聚现象,应进行超前排水,疏水长度0.6倍洞跨。隧道拱顶出现能量积聚现象,施工过程中要加强拱顶设计参数。隧道围岩能量密度和最大剪应力峰值位置对应压力拱,孕育岩体失稳潜在要素,可作为围岩稳定性判定标准。随着掌子面推进和围岩强度变差,压力拱向深部岩体移动,形成动态拱效应。

关 键 词：富水地层 大断面隧道 流固耦合 能量积聚 压力拱 

分 类 号：U456.3[建筑科学—桥梁与隧道工程]