以某高速公路某隧道为依托,在优选岩溶填充物、围岩和衬砌材料的相似材料的基础上,开展了几何相似比为1∶40的在役岩溶公路隧道室内相似模型试验,详细分析了对围岩土压力的分布规律和发展趋势,揭示了隧道岩溶处治后的隧道围岩和衬砌力学行为。试验结果表明:1重晶石粉、石膏粉、水泥按1∶12∶2的配比为胶结料,砂胶比3∶1,砂胶混合料水灰比1∶8,能较好的模拟Ⅴ级围岩;2在上覆岩层自重荷载作用下,以低于隧道围岩弹性模量的材料填充岩溶后,会导致填充材料产生比围岩更大的压缩变形,从而引起围岩土压力重分布和地表不均匀沉降;3当岩溶处在衬砌拱肩、拱腰和拱脚时,经处治后的岩溶仍对衬砌产生偏压的不利作用,需要引起高度重视。
湿陷性黄土地质条件下进行隧道施工在近年来较为普遍,由于湿陷性黄土垂直节理、遇水沉陷、黏聚力小、自稳性差的特点,严重影响隧道施工,甚至造成塌方事故。应用有限元方法对隧道施工进行阶段划分并分析各阶段应力应变情况,结合隧道监控量测结果对分析结果进行耦合,由理论模型及实际监测结果指导隧道现场施工。
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