激振法对软岩高地应力超前释放数值模拟研究

摘要

针对高地应力软岩隧道的应力释放现状的缺点与不足,提出了一种新的超前应力释放方法,采用激振器进行机械激振的方式来对岩体进行预处理,完成应力的超期释放,从而有利于减小隧道后续开挖完成后衬砌的变形。并且针对隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)掘进技术,参考现有的井巷共振掘进技术,采用一种适配于TBM掘进系统的新设备,根据新设备的工艺以及作用方式,对激振过程进行了模拟分析,并且针对激振频率、激振幅值以及激振深度三个因素与应力释放的相关性进行了研究,得到了最有利于应力释放的频率、幅值与深度,并结合模拟后续隧道开挖所得到的隧道变形结果,进一步验证了此种工况组合的有效性,为该方法的后续实际应用提供了依据。