裂隙水发育岩层矿山法隧道仰拱上浮问题研究

李  毅^1,2*，郑立钢^1,2，秦东平^1,2
（1.北京市轨道交通建设管理有限公司，北京 100068；2.城市轨道交通全自动化运行系统与安全监控北京市重点实验室，北京 100068）

摘  要：裂隙水发育岩层中的矿山法隧道在施工过程中可能出现仰拱上浮甚至破坏，这一直是较难解决的问题之一，而现场施工过程中因仰拱施工长度偏长造成的上浮问题表现得更为突出。因此，采用有限元法，分析了地层裂隙发育、孔隙水压力、初支背后注浆效果、二衬仰拱混凝土自重等因素对仰拱上浮的影响程度。根据分析结果，结合衬砌结构在施工过程中的受力状态，得出仰拱上浮的主要原因是隧道仰拱单次浇筑范围过大、基岩局部孔隙水压力过大。仰拱结构最大应力往往出现在结构成环与尚未成环的分界处，局部出现应力集中及环向裂缝。对于结构上浮采取增设泄水孔的措施是有效的，它可以减小结构应力使其逐渐恢复至原始应力状态，但结构变形不可逆。在裂隙水发育岩层中，应严格控制仰拱单次浇筑长度，及时浇筑侧墙及拱顶结构，及时增设泄水孔，避免结构出现较大上浮。
关键词：矿山法隧道；仰拱上浮；岩层；裂隙水；地层应力