隧道穿越地层接触带施工关键技术模型试验研究

杨文波 王宗学 张航 蒋雅君

西南交通大学土木工程学院，成都610031

隧道在穿越不同岩性地层接触带时，支护结构所承受围岩压力分布不均匀，导致支护结构局部受力过大而产生裂缝，同时由于围岩条件不同，隧道洞周会产生不均匀变形，给施工安全带来隐患，并且影响施工进度。因此隧道穿越接触带时采用合理的开挖支护体系显得尤为重要。

针对接触带隧道开挖问题国内外学者进行了大量研究。于丽等［1］以临县隧道为工程背景采用数值模拟的方法研究了浅埋土石分界高度及土石分界面位置对隧道初期支护结构安全性的影响。施玉晶等［2］结合上软下硬复合地层的特征，通过数值模拟方法对两种拱盖法修筑的隧道结构稳定性进行研究。李雪峰等［3］采用数值模拟的方法针对软硬不均地层对初期支护厚度、拱架间距、锚杆长度和间距在控制围岩变形和初期支护应力方面的效果进行了分析。王志杰等［4］采用室内试验和理论分析，从围岩物理力学性能、工程地质和水文地质条件、施工及人为因素等方面对土石分界处地层大变形机理进行了分析。刘扬等［5］采用砂子、石膏、水泥、混凝土透水增强剂制备相似材料，在此基础上制作含软弱地层的隧道模型，模拟在软硬交接带隧道开挖之后坚硬地层的裂纹扩展特性及隧道围岩的破坏过程。高新强等［6］通过开展大梁峁特长公路隧道水平泥岩砂岩互层段支护体系现场试验，研究水平泥岩砂岩互层段隧道初期支护中的锚杆轴力、围岩压力、钢架应力、混凝土应力、支护变形、二次衬砌中接触压力和混凝土受力特征。……