泡沫混凝土预留变形层对深埋软岩隧道长期稳定性影响研究

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1、第32卷第9期岩土力学Vol.32No.92011年9月RockandSoilMechanicsSep.2011文章编号：1000－7598(2011)09－2577－07泡沫混凝土预留变形层对深埋软岩隧道长期稳定性影响研究1,2211陈卫忠，田洪铭，杨阜东，耿亚梅（1.山东大学岩土与结构工程研究中心，济南250061；2.中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室，武汉430071）摘要：泡沫混凝土的单轴和三轴试验研究表明，泡沫混凝土具有较高压缩性和良好延性，可以作为深埋软岩隧道初期支护与二次衬砌之间预留变形层填充材料，分析了其对宜巴高速公路深埋软

2、岩隧道长期稳定性的影响。研究表明，深埋软岩软岩隧道在二次衬砌施工之后依然会产生较大的蠕变变形，单纯依靠提高二次衬砌的厚度，并不能完全控制住围岩的蠕变变形，而且衬砌结构很容易由于变形压力过大而发生破坏。泡沫混凝土预留变形层，可以很好地吸收围岩蠕变变形，缓解二次衬砌承担的蠕变变形压力，减小衬砌的变形，改善其受力，采用厚度较小的二次衬砌即满足隧道长期运营的要求。关键词：深埋软岩隧道；泡沫混凝土；长期稳定性；预留变形层中图分类号：U459.2文献标识码：AStudyofeffectsoffoamconcretepresetdeformationlayeronlong-te

3、rmstabilityofdeepsoftrocktunnel1,2211CHENWei-zhong，TIANHong-ming，YANGFu-dong，GENGYa-mei（1.ResearchCenterofGeotechnical&StructuralEngineering,ShandongUniversity,Jinan250061,China;2.StateKeyLaboratoryofGeomechanicsandGeotechnicalEngineering,InstituteofRockandSoilMechancis,ChineseAcademy

4、ofSciences,Wuhan430071,China）Abstract:Uniaxialandtriaxialtestsoffoamconcreteshowthatthefoamconcretewhichhasthecapacityofhighcompressibilitycanbeusedasfillingmaterialbetweenprimarysupportandsecondaryliningindeepsoftrocktunnel.Andtheeffectsofthisfillingmaterialwhichiscalledpresetdeforma

5、tionslayeronlong-timestabilityofYi-Baexpresswayisstudied.Theresultsshowthatthecreepdeformationofsurroundingrockindeeptunnelstillincreaseaftertheconstructionofsecondarylining;anditishardlytobecontrolledbythemethodofincreasingthethicknessoflining;besides,thesecondaryliningismoreeasilyde

6、stroyedbydeformationpressure.However,presetdeformationlayeroffoamconcreteisabletodecreasethedeformationpressureonsecondaryliningbyabsorbingthecreepdeformationofrock.Asaresult,long-termstabilityofdeepsoftrocktunnelcanbeguaranteedbymuchthinnersecondarylining.Keywords:deepsoftrocktunnel;

7、foamconcrete;long-termstability;presetdeformationlayer垭隧道和郑家垭隧道都是长度大于3500m、最大1引言埋深达到1000m以上的大埋深特长隧道，这些隧近年来，随着我国铁路、公路建设的不断发展，道的围岩50%以上为软弱的粉砂质泥岩、泥质灰岩、穿越高地应力地区且工程地质环境恶劣的软弱围岩页岩等，是典型的高地应力软岩隧道。对于这样的[1－7]长大隧道不断涌现。刚刚开工建设的宜巴高速大埋深软岩隧道与一般硬岩围岩隧道不同，其围岩公路是湖北省“六纵五横一环”公路主骨架中黄梅至变形的时效性明显，很难仅仅依靠初期支护来控制[

8、4－6]巴