高速铁路软弱围岩隧道的变形特性及施工监测信息化研究成果

高地应力下深埋隧道施工过程中，洞室周边围岩发生应力集中现象，各方向的主应力与剪应力对岩体进行作用并使其产生裂隙，内部储存的弹性能释放，导致围岩塌方、局部或整体失稳等灾害现象。由于相对于低地应力条件下围岩变形压力基本可以简化为山岩压力的假定已不成立，高地应力使隧道围岩具有蠕变与流变特性。

由于深埋长大隧道运营期内，造成隧道衬砌的开裂与荷载向围岩转移，引起围岩大面积的承拉、损伤演化，所以在高地应力作用下传统隧道结构设计理论显然已经不能适用。高地应力下岩体开挖过程中出现的灾害现象，直接威胁施工人员和设备的安全，影响施工进度，甚至支护体系的不完善直接影响隧道运营期间的安全，已成为世界性的地下工程课题之一，受到各国岩石力学界的重视，并开展了大量研究。

我国西部地区地形、地貌及地质环境复杂。在西部经济发展过程中，将建设大量隧道，这些隧道具有穿越分水岭，隧道埋深大、线路长的特点，穿越不同的地质单元且无法避开高地应力、高地温及岩爆等地质问题的影响，而传统的围岩稳定性分析理论与方法对此无能为力，传统的设计方法与施工措施亦无法防止隧道围岩的塌方、衬砌破坏或整体失稳。(www.xing528.com)

本书利用数值仿真模拟方法，建立高地应力铁路隧道数值模型，对影响高地应力铁路隧道围岩稳定性的因素进行量化分析，得出影响围岩稳定性的因素与隧道最大围岩应力及变形的半经验半理论公式，初步估计高地应力铁路隧道施工的最大围岩应力及变形，确定其成洞性的强弱；同时对几种高地应力隧道卸压支护措施进行模拟分析，确定卸压支护措施解决围岩应力集中现象与大变形的可行性及效果，分别对本书选取的卸压与措施进行对比，提出合理解决围岩应力集中现象及大变形措施，为高地应力铁路隧道工程施工提供一些理论指导，具有一定的科学实践意义。