【52监测网】第196期 海底隧道不良地质段新型结构型式探讨
 52监测网专家报告分享-第196期 《海底隧道不良地质段新型结构型式探讨》陈卫忠 内容介绍 一、课题背景 跨海隧道的建造与运营更具挑战性 重大基金：《超长跨海隧道灾害控制规律和施工控制》
赋存复杂：断层破碎带处于水-力-化学（HMC）耦合； 隧道灾害防控：围岩与衬砌作用诱发结构开裂、突涌水的控制； 海底隧道复杂地质条件和服役环境导致其灾害风险高，一旦发生突（涌）水灾害，会产生：人员伤亡、寿命折减、运营关停、工程报废
◆ 水敏性薄层状软岩时效变形隧道变形机理复杂，变形预测比较难，工程实践中产生时效破坏的案例非常多。
◆ 隧道工程以刚性支护为主：加大型钢型号、高标号、多层初衬和二衬，应对围岩非协调变形能力。
• 不良地质段海水侵蚀条件下隧道围岩、注浆加固体宏细观渐进破坏机理与控制技术
二、研究进展 海水腐蚀环境HMC耦合围岩、注浆加固体渐进破坏机理 1）围岩时效渐进破坏机理； 2）注浆加固材料研制及注浆加固体渐进破坏机理； 3）HMC耦合作用下隧道渐进破坏理论及数值仿真方法；
模拟海洋腐蚀环境下岩石力学试验，裂隙面力学与渗透性演化机制等 • 进展一：围岩时效渐进破坏机理、高强注浆材料研制、渐进破坏理论与数值仿真；
不良地质段隧道支护结构长期性能演化 1）锚固结构长期性能劣化机理； 2）衬砌混凝土结构劣化机理； • 进展二：锚固结构长期性能劣化机理、衬砌混凝土结构劣化机理；
不良地质段衬砌结构长期变形协调的韧性设计方法 1）缓冲层让压材料及模型试验； 2）隧道新型缓冲吸能器及支护方案研究； 3）韧性支护结构； • 进展三：缓冲层让压材料及模型试验
三、工程应用 支护结构韧性设计 • 应用一：新疆艾比湖引水隧洞 ABH输水隧洞I标大变形段斜传恰奇沟 ( K4+904~924 )冲沟宽度150~200m，隧道埋深约190m，围岩主要以泥岩、砂质泥岩、砂砾岩为主。
隧洞采用三台阶开挖、复合式衬砌支护方案；大变形导致仰拱隆起、初支开裂和钢拱架扭曲，局部段落出现二衬开裂
U型钢施工是在初支结构封闭成环之后，U安装采用上下台阶的方式，形成的U型钢拼装施工工艺
H型钢监测表明：部分拱架超过其屈服应力，初支受到的围岩压力较大；围岩流变效应导致型钢在二衬施工后仍增长
U型钢应力监测表明：卡缆使其整体受力明显小于H型钢，并提供稳定的支护力控制围岩流变变形
二衬应力监测表明：采用缓冲层后施工14个月，二衬无拉应力分布，最大压应力小于10MPa，二衬处于稳定状态
• 应用二：新疆天山胜利隧道 提出隧道缓冲层+双层W型防水方案
《海底隧道不良地质段新型结构型式探讨》陈卫忠 注：本内容仅供个人研学交流，版权归原作者所有 |
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