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富水砂层条件下隧道掌子面开挖工法与预加固关键技术研究

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为解决富水砂层不良地质条件下隧道掌子面在开挖扰动的影响下极容易发生失稳破坏诱发涌水涌砂等工程灾害的问题，以典型富水砂层隧道——青岛地铁2号线啤-苗区间工程为研究背景，采用FLAC 3D数值模拟软件建立了全断面开挖法、双台阶开挖法及CD开挖法的数值计算模型，并对3种开挖工法下掌子面塑性区分布特征、挤出变形量与拱顶、拱腰变形量进行了对比分析。数值计算结果表明，全断面开挖时掌子面和围岩变形影响最大，双台阶开挖法次之，CD法开挖下掌子面和围岩变形量最小。并根据试验结果得到了在该不良地质条件下超前预注浆加固圈厚度应大于4。0 m的重要结论。同时，对不同双台阶开挖法的台阶长度下隧道掌子面变形量进行了对比分析，优选开挖台阶长度为4。0 m。为确保注浆效果，对该不良地质条件下超前预注浆堵水加固关键参数进行了研究。

张红军、许艳、仇晓华、孙鲁一、张太平、王强、王奎峰、张龚、刘金秋

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山东省地质科学研究院 济南市 250013

隧道掌子面 富水砂层 数值模拟 开挖工法 注浆加固

山东省自然科学基金项目自然资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室和山东省金属矿产成矿地质过程与综合利用重点实验室资助联合项目

ZR2019BEE021kfkt201803

2024

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CSTPCD北大核心
影响因子：0.54
ISSN：0451-0712
年,卷(期)：2024.69(6)
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