【摘要】：斷層破碎帶作為隧道施工常見的工程地質(zhì)條件之一,巖體破碎,圍巖自穩(wěn)能力差,且由于設(shè)計資料預(yù)測里程位置不準或設(shè)計支護效果不佳,易發(fā)生圍巖大變形、隧道結(jié)構(gòu)破壞乃至坍塌等災(zāi)害,極大提高了隧道施工風(fēng)險。改建成昆鐵路鄧家灣隧道為典型的高風(fēng)險鐵路隧道,該隧道埋深大、開挖跨度大,且線路經(jīng)過多條斷層破碎帶,施工難度大,施工工藝復(fù)雜。本文在中鐵二十一局科技研究開發(fā)計劃項目(19C-4)資助下,基于TSP法能夠準確識別斷層破碎帶及FLAC~(3D)在巖土工程模擬領(lǐng)域的獨特優(yōu)勢,結(jié)合超前地質(zhì)預(yù)報和數(shù)值模擬,研究隧道穿越埡口村斷層破碎帶前后圍巖的施工過程,分析不同開挖進尺及開挖支護方式下圍巖位移、初期支護位移及塑性區(qū)分布規(guī)律,對隧道安全快速穿過該斷層破碎帶的施工參數(shù)提出了建議。主要得出以下結(jié)論:(1)采用TSP超前地質(zhì)預(yù)報法對埡口村斷層位置進行了探測,探測結(jié)果與DK381+454處開挖揭露的地質(zhì)情況相吻合,并基于TSP提取了巖體物理力學(xué)計算參數(shù)。(2)斷層破碎帶前方隧道三臺階施工數(shù)值模擬表明:圍巖變形隨開挖進尺的增大而增大;但在斷層破碎帶邊界處,縱向水平位移反而是2.4m進尺條件下達到最小值。說明開挖擾動次數(shù)相對于開挖進尺對破碎帶圍巖變形影響更大,因此建議斷層破碎帶前方隧道開挖進尺不宜太小。(3)隧道開挖對斷層破碎帶巖體變形的數(shù)值模擬表明,無超前支護條件下,斷層破碎帶邊界前方3.0m處圍巖變形出現(xiàn)拐點,因此超前注漿支護距離可選3.0m。注漿掌子面距斷層破碎帶安全距離1.0m。(4)按照安全掌子面距離1.0m,斷層破碎帶超前支護范圍3.0m的支護參數(shù)進行施工模擬,結(jié)果表明拱頂+掌子面注漿的超前支護方式極大提高了破碎帶圍巖穩(wěn)定性。(5)斷層破碎帶三臺階施工數(shù)值模擬表明:破碎帶圍巖豎向及水平位移并不是隨著開挖進尺的增大而增大;當(dāng)進尺為1.0m時,圍巖變形最小,而進尺為0.8m時,圍巖變形最大。說明開挖擾動次數(shù)也是影響斷層破碎帶圍巖變形的重要因素,因此,本隧道斷層破碎帶范圍內(nèi)開挖進尺建議選擇1.0m。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2-1 研究區(qū)位置灣隧道全長約 9390m，進口里程 D2K372+305，出口里程 D道，進口接段路基，出口緊鄰孫水河雙線特大橋，另喜德西。線路 2.5‰/575m、11.1‰/778m、11.9‰/8897m 的單面下
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U455.4

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4 趙軍;唐學(xué)軍;朱小明;王永剛;王增運;;寒區(qū)隧道斷層破碎帶塌方段支護參數(shù)及動態(tài)化監(jiān)測研究[A];第十二次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會會議論文摘要集[C];2012年

5 任曙光;賁勇;榮輝;;泥質(zhì)斷層破碎帶中治水與掘進實踐[A];第二十三屆遼魯冀晉粵川京七省市金屬學(xué)會礦業(yè)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2016年

6 潘國棟;周書明;趙晉友;;膠州灣隧道過斷層破碎帶注漿施工風(fēng)險分析與控制措施[A];運營安全與節(jié)能環(huán)保的隧道及地下空間建設(shè)第2屆學(xué)術(shù)研討會交流報告[C];2011年

7 王琪;鄒育麟;汪波;藍蕾蕾;;富水?dāng)鄬悠扑閹淼篮侠硎┕すしㄑ芯縖A];2013年全國公路隧道學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

8 劉賁;;某隧道斷層破碎帶施工技術(shù)研究[A];2014年5月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2014年

9 張志強;李化云;張浩;;大相嶺隧道斷層破碎帶圍巖變形的GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測技術(shù)[A];第3屆全國工程安全與防護學(xué)術(shù)會議論文集[C];2012年

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4 徐早文;特大斷面隧道下穿水庫斷層破碎帶的掌子面穩(wěn)定性研究[D];福州大學(xué);2017年

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7 唐垠斐;山嶺隧道斷層破碎帶地震動力響應(yīng)規(guī)律及抗減震措施研究[D];西南交通大學(xué);2018年

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10 趙坤;斷層破碎帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)及油氣地質(zhì)意義[D];中國石油大學(xué)(華東);2015年

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本文編號：2660863