强风化花岗岩隧道二次衬砌支护时机研究

杨平 张成良 邱坚 叶丹勇 赵任旭 李鹏

(1.昆明理工大学公共安全与应急管理学院 昆明 650093； 2.昆明理工大学国土资源工程学院 昆明 650093； 3.云南升盟工程咨询有限公司 昆明 650217)

0 引言

在实际工程施工中针对不同的地质围岩条件和施工方法，合适的支护时机非常重要。恰当的支护时机，可以让围岩与支护体系形成一个承载共同体，使衬砌承受最好的力。PANET M[1]提出了收敛极限法，通过反演分析拱顶沉降及水平收敛位移值，确定应力释放率，从而选择支护时机；杨红军等[2]进行了半解析计算分析，针对不同围岩等级分别给出了相应支护时机；王中文等[3]将公式与数据相结合，求出拟合方程从而得出围岩变形规律。声发射在测定围岩稳定性中逐渐广泛应用起来，是用来探究岩石损伤演化机理的一种关键手段[4]，RUDAJEV V等[5]通过压缩试验分析总结出岩石试件AE参数的分布规律与破坏过程之间的联系；张艳博等[6]通过对自然花岗岩做单轴压缩实验，总结了花岗岩破裂过程声发射变化规律特征；赵康等[7]运用RFPA 2D软件，对各种岩石在施加点荷载时声发射时频特征、尺寸效应关系做了研究。声发射评价岩体内部活跃情况从而分析其稳定性在矿山中得到广泛应用，在隧道围岩稳定性分析中也开始应用起来[8]。受材料非均质性的影响，岩石的尺寸效应的研究，在工程中逐渐得到重视。

许多学者都是利用围岩位移或应力释放来选择支护时机的，但忽略了岩体内部破坏损伤机理，往往具有局限性，因此仅利用围岩位移和应力释放来判断岩体稳定性是单一的、不全面的，需要结合围岩内声发射能量和个数的变化，综合评判围岩稳定性，从而选择更合适的支护时机。……