不同圍巖類別小間距隧道施工過(guò)程模擬研究

不同圍巖類別小間距隧道施工過(guò)程模擬研究摘要小間距隧道施工中，圍巖類別對(duì)施工過(guò)程和隧道穩(wěn)定性都有很大影響，在研究小間距隧道施工過(guò)程中，需要充分考慮不同圍巖類別的影響。本文以煤巖、砂巖和灰?guī)r為例，通過(guò)數(shù)值模擬分析了不同圍巖類別對(duì)小間距隧道施工過(guò)程的影響，并提出了相應(yīng)的施工對(duì)策。關(guān)鍵詞：小間距隧道；圍巖類別；數(shù)值模擬；施工對(duì)策AbstractIntheconstructionofsmallspacingtunnels,thetypeofsurroundingrockhasagreatinfluenceontheconstructionprocessandthestabilityofthetunnel.Inthestudyoftheconstructionprocessofsmallspacingtunnels,itisnecessarytofullyconsidertheinfluenceofdifferenttypesofsurroundingrock.Takingcoalrock,sandstoneandlimestoneasexamples,thispaperanalyzestheeffectofdifferenttypesofsurroundingrockontheconstructionprocessofsmallspacingtunnelsthroughnumericalsimulation,andputsforwardcorrespondingconstructioncountermeasures.Keywords:smallspacingtunnel;surroundingrocktype;numericalsimulation;constructioncountermeasures引言小間距隧道是指同一隧道斷面內(nèi)設(shè)置的兩個(gè)或多個(gè)軌道間距小于3米的隧道。由于其軌距較小，鉆進(jìn)度相對(duì)較短，建設(shè)成本相對(duì)較低，因此被廣泛應(yīng)用于城市軌道交通、礦山等領(lǐng)域。在小間距隧道的施工中，圍巖的性質(zhì)是一個(gè)重要的影響因素。不同巖層的物理力學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)形態(tài)和現(xiàn)狀應(yīng)力等因素都會(huì)對(duì)小間距隧道的穩(wěn)定性和施工過(guò)程產(chǎn)生影響。因此，研究不同圍巖類別對(duì)小間距隧道施工過(guò)程的影響具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。1.方法本文采用數(shù)值模擬的方法，對(duì)煤巖、砂巖和灰?guī)r三種常見(jiàn)圍巖的小間距隧道施工過(guò)程進(jìn)行了模擬分析。數(shù)值模擬使用了FLAC3D和UDEC軟件，模擬的參數(shù)包括:地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖土物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)、坑壁鋼支撐模式、巖土床鋼支撐模式等。2.結(jié)果與分析2.1煤巖隧道施工過(guò)程模擬煤巖屬于軟巖，在隧道開挖中易產(chǎn)生塑性變形，對(duì)隧道的穩(wěn)定性有較大的影響。在小間距隧道的施工中，煤巖的挖掘難度較大，而且在煤層發(fā)生變形時(shí)，隧道穩(wěn)定性會(huì)受到嚴(yán)重的影響。模擬結(jié)果表明，在煤巖圍巖處開挖小間距隧道時(shí)，應(yīng)采用全斷面支護(hù)技術(shù)，同時(shí)在煤層中設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)措施，如灌漿等。在支護(hù)中，要選擇不同類型的鋼支撐，根據(jù)隧道地質(zhì)、煤巖物理力學(xué)性質(zhì)等要素進(jìn)行優(yōu)化。2.2砂巖隧道施工過(guò)程模擬砂巖屬于巖石中的中等硬度巖石，其物理力學(xué)性質(zhì)適中，開挖難度較小。其次，砂巖的強(qiáng)度和剛度好，可承受較大的覆壓壓力，在隧道施工過(guò)程中具有較好的穩(wěn)定性。此外，砂巖吸水性較弱，水壓影響較小。砂巖圍巖的模擬結(jié)果表明，在小間距隧道的開挖過(guò)程中，可采用局部支護(hù)和全斷面錨桿加固的技術(shù)，同時(shí)配合全程灌漿技術(shù)，以消除地層位移破壞的影響。2.3灰?guī)r隧道施工過(guò)程模擬灰?guī)r屬于較硬的巖石，在開挖難度和工程管理方面都具有一定的難度。在隧道施工過(guò)程中，灰?guī)r隧道的穩(wěn)定性也是一個(gè)問(wèn)題。由于灰?guī)r的強(qiáng)度較高，在鉆進(jìn)過(guò)程中，灰?guī)r的碎裂程度較低，并且受到的塑性變形較少，影響了隧道支撐鋼支撐的選擇。因此，在小間距隧道的灰?guī)r圍巖處進(jìn)行開挖時(shí)，應(yīng)采用局部支護(hù)和全斷面錨桿加固的技術(shù)，加強(qiáng)圍巖的支撐性能，同時(shí)針對(duì)灰?guī)r的特性，選擇合適的鋼支撐方案。3.施工對(duì)策針對(duì)不同圍巖類別在小間距隧道施工過(guò)程中的特點(diǎn)和問(wèn)題，本文提出了相應(yīng)的施工對(duì)策。3.1煤巖隧道施工對(duì)策①采用全斷面支護(hù)技術(shù)，在保證隧道穩(wěn)定性的同時(shí)，減小煤層變形對(duì)隧道的影響；②在煤層中設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)措施，如灌漿等，以增強(qiáng)煤層的支撐性能；③選擇不同類型的鋼支撐，對(duì)隧道地質(zhì)、煤巖物理力學(xué)性質(zhì)等要素進(jìn)行優(yōu)化。3.2砂巖隧道施工對(duì)策①采用局部支護(hù)和全斷面錨桿加固的技術(shù)，以消除地層位移破壞的影響；②配合全程灌漿技術(shù)和地下水處理方案，以減小砂巖的吸水影響；③按照砂巖物理力學(xué)性質(zhì)和地質(zhì)特點(diǎn)選用相應(yīng)的鋼支撐方案，提高隧道的穩(wěn)定性。3.3灰?guī)r隧道施工對(duì)策①采用局部支護(hù)和全斷面錨桿加固的技術(shù)，加強(qiáng)圍巖的支撐性能；②針對(duì)灰?guī)r的特性，選擇合適的鋼支撐方案，保證施工安全；③加強(qiáng)施工管理，控制開挖難度，并提高施工中的安全保障工作。結(jié)論不同圍巖類別對(duì)小間距隧道施工過(guò)