采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (5): 901-910.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2021.0624
潘锐 , 杜文正, 程桦 , 蔡毅 , 叶中豹 , 陈平 , 安刚建
摘要： 为研究隧道下穿煤层采空区影响下围岩变形和支护构件受力规律 , 以郑( 州) -太(原)高速 铁路太(原) -焦(作)段控制性工程—皇后岭隧道为工程背景 ,开展数值分析以及现场监测 ,对比 隧道常规段、下穿采空区段围岩位移、拱架受力以及围岩接触压力 。结果表明:采空区对隧道围岩 位移存在一个高度影响范围 ,约 1.81 -2.29 倍的隧道洞径;上、中、下台阶开挖引起的拱顶位移比 重为6 :2:2,上台阶开挖属于重点监控时期;围岩变形的稳定时间为 35 -40 d 。拱架整体受压 ,下穿 采空区段拱架轴力均值约为常规段拱架的2 倍 ,轴力分布离散率约为常规段拱架的 5 倍 。下穿采 空区段拱架轴力分布非对称显著 ,拱顶为承担围岩压力的关键部位;常规段拱架轴力整体分布均 匀性良好 。下穿采空区段围岩接触压力非对称现象显著 , 常规段围岩接触压力近似对称分布 。 围 岩接触压力均值变化规律不同 ,稳定后大小基本相同 。下穿采空区段围岩接触压力分布离散率约 为常规段的 1.5 倍 。常规段围岩接触压力分布形态先于拱架轴力保持稳定 , 隧道下穿采空区段的 情况则相反 。研究结果为隧道穿越采空区围岩稳定性分析提供了参考。
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