摘要：针对小河沟黄土隧道频繁塌方现象,展开膨胀性黄土隧道变形机理研究.首先,对发生的3次大变形进行简要概述,分析大变形的主要原因;然后,结合勘察报告,从膨胀性黄土地层、水文地质、地形三方面对隧道大变形机理进行分析;利用有限元软件ABAQUS,采用荷载-结构法验算小河沟隧道塌方断面DK75+ 260的初期支护强度进行验算;最后,采用现场实测方法,对施工引起的围岩压力、拱顶沉降、净空收敛变形情况进行分析.研究结果表明:小河沟隧道膨胀性黄土层有较大的膨胀潜势,降雨使围岩的c和Ψ极大降低,围岩强度降低,膨胀力迅速增大;通过荷载-结构法数值计算,初期支护的屈服破坏事实证明,膨胀力最终导致了隧道大变形;围岩压力最大值出现在拱顶处,在支护封闭成环之前应加强初期支护的支护强度对于防止隧道塌方具有重要的影响.研究成果可以有效指导膨胀性黄土隧道支护与变形控制.
