發(fā)布時間：2025-03-19 05:28

　　隨著我國鐵路建設實力的不斷增強,鐵路修建標準亦不斷提高,出現(xiàn)了越來越多施工風險大、成本高、建設周期長的長大深埋隧道,新奧法已逐漸被證實不適用于高地應力復雜地質(zhì)條件下的軟巖隧道的施工,因此需要一個更先進的系統(tǒng)化隧道設計施工方法。基于新意法理論,結合數(shù)值模擬與監(jiān)測具體進行了以下幾方面工作:(1)探討高地應力軟巖隧道發(fā)生大變形的成因與破壞機理;對比分析軟巖隧道圍巖分級法和基于新意法的隧道圍巖分級;通過理論分析結合數(shù)值模擬的手段,研究不同超前支護措施對掌子面穩(wěn)定性的影響,并將掌子面穩(wěn)定性進行等級劃分。(2)根據(jù)木寨嶺隧道地質(zhì)情況,分析其大變形原因,并對其進行圍巖分級。利用有限元軟件Midas/GTS按隧道高地應力大變形實際狀況建立三維數(shù)值模型,在不考慮滲流的情況下,分別對三臺階法、預留核心土環(huán)形擴挖法、超前導洞擴挖法和新意法開挖這四種施工工法進行數(shù)值模擬計算,得到了四種工法下拱頂沉降、邊墻水平位移、圍巖和初支應力變化規(guī)律,由數(shù)值模擬結果得出新意法是控制大變形的首選施工工法。(3)探討了高地應力軟巖隧道大變形的控制技術,著重對預留變形量與玻璃纖維錨桿的作用效果進行研究。對預留變形量的影響因素進行分...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1采用玻璃纖維錨桿對掌子面-超前核心土進行預加固

隧道設計施工方法主要基于以下三點：①即使是在極高應力-應變條件下也采用全斷面開挖法；②同時有必要對開挖引起的圍巖蠕變和松弛進行限制，對掌子面前方核心土進行預約束，如圖1.1所示；③在隧道掌子面后方附加以較小間隔澆筑混凝土仰拱，并根據(jù)地層圍巖的地質(zhì)力學特點及應力狀態(tài)，結合掌子面-超....

圖1.2大梁隧道支護結構示意圖

斷層破碎帶，地質(zhì)條件極為復雜。根據(jù)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，隧道開挖后圍巖位移與支護壓力隨時間的增加而變大，按原先參數(shù)設計的支護結構已經(jīng)不能抵抗隧道的變形，支護結構示意圖如圖1.2所示。根據(jù)新奧法施工力學原理，初期支護允許隧道有適當?shù)淖冃�，繼而使儲存在圍巖中的應變勢能得到部分釋放，但由于....

圖2.1木寨嶺隧道縱向地質(zhì)剖面圖

水分子與膨脹性礦物之間的接觸機會大大增加，因而巖石強度降低是必然的結果。另外，部分巖樣發(fā)生軟化現(xiàn)象。圖2.1木寨嶺隧道縱向地質(zhì)剖面圖蘭渝鐵路木寨嶺隧道嶺脊段與一般段相比埋深大，地質(zhì)條件復雜，尤其是嶺脊核心段F14斷層帶。該斷層北起DK179+900，南至DK182+500，上、....

圖2.2掌子面揭示的圍巖巖性

部分地段泥化嚴重。在高地應力條件下，軟巖和破碎巖體強度不足以承受重分布后的圍巖應力，巖體將發(fā)生塑性變形和剪切滑移破壞，不僅有彈塑性應變產(chǎn)生還會出現(xiàn)應力擴容膨脹現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)場觀測，如圖2.2所示，初期支護已出現(xiàn)裂縫，有小塊圍巖脫落。（3）地下水因素蘭渝鐵路木寨嶺隧道地下水位相對較低....

本文編號：4036737