隧道支护结构体系及其协同作用

摘要

隧道的支护类别分为初期支护和后期支护,初期支护是在挖掘后紧接着的支护方法.如果围岩状况良好,将使用简单的锚杆挂网喷锚支护,如果围岩状况较差,就增设钢结构加强支撑.后期支护又称作二次衬砌,就是利用衬砌台车作为定型模板来浇筑混凝土.在隧道施工中,使用有限元软件建立了岩溶洞穴隧道的挖掘和支护模式,分析了周边岩石应力的转换过程、支护结构受力性状和溶洞的受力性状,分析结果表明:在溶洞的影响下,溶洞隧道与传统隧道之间存在若干差异.初期状态下,由于溶洞和隧道接合部位的岩石应力较大,因此建议在挖掘前进行预加固处理.隧道周围的岩石的应力沿着轴线非对称分布,应力较小的溶洞侧周围的岩石侧壁在施工中岩应力持续增大.上台阶初期支护完成后,下部施工时,有效抑制了溶洞周围的岩石的应力的增加.施工结束后,在溶洞周边的0.3米幅度中,衬砌结构剪力和弯矩明显增大,所以溶洞窟周围的0.3米范围内的构造,应对溶洞衬砌结构进行强化.