穿越断层破碎带隧道超前注浆加固效果分析

包其刚; 闫云翔; 姚崇凯; 王永雷; 张强

doi:10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202304262024061974

交通科学与工程 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (03) : 91 -99. DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202304262024061974

穿越断层破碎带隧道超前注浆加固效果分析

包其刚, 闫云翔, 姚崇凯, 王永雷, 张强

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摘要

为研究断层破碎带超前注浆加固机理，以阳宗隧道穿越多条断层破碎带实际工程为依托，运用FLAC^3D软件建立穿越断层破碎带三维数值模型，研究不同厚度、不同注浆范围的超前小导管注浆加固对断层破碎带围岩的控制效果。研究结果表明：1)注浆加固层厚度的增大对隧道竖向位移，尤其是对隧道拱顶沉降的控制效果明显，对隧道围岩水平位移的控制亦有效果，但效果稍差。当采用1.5 m注浆加固层厚度时，隧道拱顶最大沉降和围岩最大水平位移分别降低了26.96%、16.03%。2)随着超前小导管注浆范围的扩大，隧道围岩水平位移的控制效果明显变得更好，竖向位移的控制效果变化不大。当采用150°的注浆范围时，隧道拱顶最大沉降和围岩最大水平位移分别降低了26.62%、22.80%。3)采用超前小导管注浆加固，增强了断层破碎带围岩的强度，控制了软弱围岩的变形量，使围岩整体稳定性得到有效提高。该研究成果为隧道现场施工提供了依据，对类似隧道施工具有一定的借鉴意义。