【摘要】：新疆某隧道在修建過程中,隧址沿線穿越F1、F2、F3三條較大規(guī)模的斷層破碎帶,斷層高壓富水,巖體破碎節(jié)理發(fā)育,在施工中極易發(fā)生涌水、塌方等工程問題,嚴(yán)重影響隧道施工安全。論文依托該隧道工程,結(jié)合地勘資料及現(xiàn)場設(shè)計(jì)施工情況,采用文獻(xiàn)調(diào)研、理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)分析等手段對該隧道穿越F1、F2富水?dāng)鄬訋У氖┕し椒ㄟM(jìn)行方案比選和參數(shù)優(yōu)化,保證隧道安全施工。論文主要研究內(nèi)容為:1.隧道掌子面超前預(yù)加固方案研究超前預(yù)注漿:通過理論分析、數(shù)值模擬等手段研究“上堵下排、泄水降壓”注漿方法對掌子面前方富水軟弱破碎圍巖進(jìn)行堵水加固的可行性并進(jìn)行注漿參數(shù)設(shè)計(jì),包括隧道徑向注漿范圍、縱向注漿長度等。拱部預(yù)支護(hù):在預(yù)注漿施工參數(shù)確定的情況下,通過理論分析、數(shù)值模擬等手段對超前小導(dǎo)管支護(hù)、T76自鉆式高強(qiáng)管棚支護(hù)兩種支護(hù)方法進(jìn)行比選,選擇出最佳的預(yù)支護(hù)方案,保證隧道安全施工。2.隧道開挖方案比選及參數(shù)優(yōu)化研究在超前預(yù)支護(hù)方案和參數(shù)確定的基礎(chǔ)上,對環(huán)形開挖留核心土法、兩臺階法兩種開挖方法進(jìn)行方案比選,然后進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,在保證施工安全的前提下,提高施工效率。3.斜井無工作室管棚預(yù)支護(hù)方法研究隧道正洞采用長管棚預(yù)支護(hù),這種支護(hù)方式需要做管棚工作室,在斷層破碎帶中擴(kuò)挖管棚工作室增加了施工風(fēng)險(xiǎn)和開挖工作量,從而延長了施工工期,增加了施工成本,因此依托1#斜井研究隧道采用無工作室12m中管棚預(yù)支護(hù)方法安全通過富水?dāng)鄬悠扑閹�。論文主要依托該隧道工程在斷層中遇到的難題展開研究,研究成果已經(jīng)在現(xiàn)場得到應(yīng)用,效果良好,可為今后類似工程提供借鑒參考。
【圖文】：

巖性成分復(fù)雜，膠結(jié)松散，巖體破碎，飽和水使巖土性態(tài)惡化等特征，層水壓高，水量大，出口平導(dǎo)掌子面超前鉆孔單孔水量達(dá)到１８００ｍ３／ｈ，水壓１．７？２．６ＭＰａ，是齊岳山隧道受地下水威脅最嚴(yán)重的地段［４５］。逡逑（２）施工方法逡逑超前預(yù)注漿：分水降壓與注漿相結(jié)合，對斷層高壓富水段采用平導(dǎo)和增設(shè)泄水支洞作為泄水通道，泄水洞采用與平導(dǎo)相同斷面４ｍＸ４．５ｍ（寬Ｘ高），多水降壓、控制排放，，減少突水突泥量，降低正洞掌子面水壓到0．３ＭＰａ以下，正洞突水、突泥風(fēng)險(xiǎn)；分水降壓后，正洞采用信息化跟蹤精確注漿，加固隧圍內(nèi)圍巖和封堵周邊大的出水裂隙，在保證安全前提下，優(yōu)化注漿設(shè)計(jì)施工和工藝，相比傳統(tǒng)全斷面帷幕注漿提高功效３０％？４０°／Ｊ４５］。逡逑無工作室管棚預(yù)支護(hù)：常規(guī)洞內(nèi)大管棚施工，為了滿足鉆孔設(shè)備工作要求須沿開挖輪廓線擴(kuò)大６０？８０ｃｍ（米用大鉆機(jī)時(shí)，工作室長度為１０？１５ｍ）作為施工工作間。由于Ｆ１１斷層高壓富水，且斷層長達(dá)２３０ｍ，按每注漿循環(huán)開挖２０ｍ計(jì)，將需開挖１０個以上循環(huán)的工作間，不僅開挖工作量相當(dāng)大，且在如弱地層擴(kuò)大開挖斷面，風(fēng)險(xiǎn)性極高。圖１－２為無管棚工作室施工示意圖逡逑彡１０８邋ｍｍ大管榻逡逑

北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑水?dāng)鄬拥牡刭|(zhì)特點(diǎn)，給出隧道安全穿越富水?dāng)鄬悠扑閹У氖┕し椒ǎ⒁揽坷碛?jì)算、數(shù)值模擬等手段從超前預(yù)注漿、超前預(yù)支護(hù)、開挖方法三個方面對施工法給與優(yōu)化方案，在保證隧道安全通過富水?dāng)鄬拥耐瑫r(shí)，提高施工效率，縮短期，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。具體的技術(shù)路線圖如下：逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U455.49

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2654152