超前核心土加固对隧道围岩变形规律的影响分析

摘要

随着我国交通运输领域的发展,长大软岩隧道数量激增,故保证软岩隧道的整体稳定性对于高速公路、铁路的发展具有重要意义。从岩土控制变形分析法的核心思想出发,使用有限差分数值软件,考虑不同围岩级别、不同地应力条件、不同超前核心土加固强度及加固长度、不同洞身支护刚度进行全断面开挖数值模拟,得出以下结论:(1)在软弱围岩条件下,超前核心土加固强度越大,控制变形效果越好,但当强度提高到一定程度时,控制效果逐渐弱化,故合理地确定超前核心土的加固强度对于控制围岩变形具有重要意义;(2)超前核心土加固长度越长,围岩变形的控制效果越好,但随着加固长度的增大,对位移控制效果逐渐弱化,故建议取0.5倍隧道洞径内进行超前核心土加固;(3)在软弱围岩情况下,洞身支护刚度的增大,会对掌子面及洞身收敛变形控制有明显效果。研究成果可为相关类似隧道工程的安全修建提供理论参考。