高地应力岩体特殊照明峒室围岩支护设计教材.pdfVIP

第 27 卷 第 1 期 岩石力学与工程学报 Vol.27 No.1 2008 年 1 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Jan. ，2008 高地应力岩体特殊照明峒室围岩支护设计 1 1 1 2 2 2 3 吕 明 ，GRØV E ，DAHLE H ，乔怀玉 ，文邦后 ，陈忠明 ，赵秋林 (1. 挪威 SINTEF 集团 岩土力学研究所，挪威 特隆赫姆 7465 ；2. 陕西公路隧道建设管理中心，陕西 西安 710068 ； 3. 铁道第一勘测设计院，陕西 西安 710043) 摘要：为特殊照明和交通安全在世界最长的双峒公路隧道——秦岭终南山隧道内设计了 6 个峒室，该隧道穿越中 国陕西省秦岭山脉，最大埋深达 1 800 m。在峒址附近的2 个位置采用应力解除法量测岩石地应力，该处的岩石 覆盖厚度分别为 1 600 和 400 m ，量测结果显示极高的地应力。为满足照明和行车安全的要求，每个峒室设计成 纺锤型，长度为 200 m ，最大宽度为22 m 。受到已建成隧道的限制，两峒室间最小岩柱厚度只有 8 m。峒室的主 要特征为：(1) 高地应力；(2) 岩石条件较好；(3) 与峒室尺寸相比岩柱厚度很小，这些特征对围岩支护提出极大 的挑战。围岩支护是依据岩体分类Q 系统采用经验法设计，然后采用数值分析校核。临时支护和永久支护系统均 采用喷射混凝土和锚杆。为保证施工和运行期的峒室稳定提出一整套实施程序，包括开挖、喷射混凝土、安装锚 杆和监控措施。对于极高地应力区域的峒室采用柔性支护，允许岩体在永久支护安装前发生部分变形，从而保证 峒室稳定及支护元件安全可靠地发挥效用。分别采用 FLAC3D 和 Phase 2 程序进行三维和二维数值分析，三维计算 主要用于研究峒室的整体稳定及沿隧道轴向的三维效应；二维计算用于详细研究施工顺序和各支护单元的功效。 数值分析显示喷射混凝土和锚杆在各施工阶段都能安全运作，从而验证了围岩支护设计。 关键词：隧道工程；公路隧道；围岩支护设计；地应力；数值分析；岩体分类 中图分类号：U 45 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2008)01 –0035 –07 ROCK SUPPORT DESIGN FOR SPECIAL LIGHTING CAVERNS IN HIGH IN-SITU STRESS ROCK MASS 1 1 1 2 2 2 3 LU Ming ，GRØV E ，DAHLE H ，QIAO Huaiyu ，WEN Banghou ，CHEN Zhongming ，ZHAO Qiulin (1. SINTEF Rock and Soil Mechanics ，Trondheim 7465，Norway ； 2. Road and Tunnel Management Center of Shaanxi Communications Bureau ，Xi ′an ，Shaanxi 710068，China； 3. The First Survey and Design Institute of Ministry of Railway，Xi ′an ，Shaanxi 710043，China) Abstract ：Six caverns are d