【摘要】：近年來,隨著國家經(jīng)濟戰(zhàn)略向西南地區(qū)轉移,工業(yè)與民用建筑、公路、鐵路等基礎設施建設同樣轉向西南地區(qū),由于我國西南部地區(qū)以山嶺地貌居多,所以隧道工程在所難免。云南省上鶴高速公路軍馬場隧道在施工的過程中掌子面出現(xiàn)大量滲水、涌水等現(xiàn)象,由于隧道圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育、巖體破碎、地下水豐富,給隧道施工帶來很多困難。因此,本文以軍馬場隧道工程為背景依托,針對在隧道建設過程中出現(xiàn)的富水地段采用超前地質(zhì)探測、巖石力學實驗、數(shù)值模擬分析、現(xiàn)場監(jiān)控量測等方法,對軍馬場隧道富水段圍巖穩(wěn)定性和處置對策展開研究。本文的主要研究內(nèi)容有:(1)分析地下水對巖體的弱化機理,對隧道圍巖穩(wěn)定性分析方法及注漿加固技術研究現(xiàn)狀進行了歸納總結,從隧道施工現(xiàn)場取回相關巖樣,通過對比干燥狀態(tài)與飽水狀態(tài)下巖樣的單軸抗壓強度及彈性模量參數(shù)等相關實驗數(shù)據(jù),結果表明地下水對隧道圍巖具有一定的弱化作用。(2)在軍馬場隧道設計勘察原有資料的基礎上,利用高密度電法地質(zhì)探測、地質(zhì)雷達超前預報技術和現(xiàn)場踏勘等方法,對隧道富水段圍巖地質(zhì)情況進行長短距離結合精準超前探測,確定了隧道圍巖的地質(zhì)條件和不良地質(zhì)體分布,為下一步的數(shù)值模擬分析提供相應的理論依據(jù)。(3)針對軍馬場隧道富水段的現(xiàn)場實際情況,利用MIDAS/GTS NX建立起三維數(shù)值分析模型,通過對比分析不同隧道圍巖級別下掘進施工時圍巖位移、應力等分布特征,揭示地下水對隧道圍巖的弱化作用,同時對不同注漿圈厚度及三臺階七步開挖工法的臺階高度和長度、中下臺階左右開挖錯距等施工參數(shù)進行對比分析,并經(jīng)現(xiàn)場驗證,得出優(yōu)化后的施工參數(shù),優(yōu)化后的施工參數(shù)可為隧道富水段的安全開挖和巖體變形控制提供依據(jù)。(4)通過軍馬場隧道富水段現(xiàn)場監(jiān)控量測信息數(shù)據(jù)的回歸分析,結合數(shù)值模擬分析結果,對隧道富水段圍巖支護及變形控制措施進行研究,提出合理的加固處置方案。在現(xiàn)場的觀察和實測結果均表明圍巖變形控制效果較好,因此可以為隧道富水段圍巖穩(wěn)定性控制提供相關理論依據(jù)和科學指導。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U452.12
【圖文】：

由以上分析可知，巖石體強度的降低與地下水的存在有一定的聯(lián)系，即水對巖體的弱作用。在水的弱化作用下巖體的物理力學性能往往惡化，在隧道工程中，地下水的存在往會使洞體圍巖穩(wěn)定性下降，容易引起隧道坍塌，因此必須對地下水進行有效的控制。. 2 水對巖石的弱化作用實驗分析國內(nèi)外專家學者一致認為，地下水的侵入會使巖石體摩擦角減小，改變了巖石體的物力學性能，因為地下水對巖石體這種弱化效應的存在致使巖石體的強度降低。通過從隧富水段現(xiàn)場取樣巖塊，在實驗室對比試樣在烘干和飽水兩種不同狀態(tài)下的單軸抗壓強、對比利用無側限巖石單軸壓縮變形試驗所測得的干濕試樣彈性模量巖石物理力學參數(shù)以驗證水對巖石的弱化作用。隧道洞體圍巖是由巖石和結構面組成的，因此可以得出地水對隧道周圍巖體的弱化作用，降低了洞室?guī)r體強度的結論。軍馬場隧道富水段施工現(xiàn)掌子面圍巖如下圖所示：

2-2：表 2-2 物理力學試驗實際完成情況類別 實驗項目 狀態(tài) 組數(shù) 件數(shù) 實驗方法巖石物理力學性質(zhì)實驗單軸抗壓強度烘干 3 9單軸壓縮飽和 3 9單軸壓縮變形烘干 3 9飽和 3 9）單軸抗壓強度從隧道富水段不同位置取出巖塊制成高度 100mm，長×寬=50mm×50mm 的試樣�？箟褐涤脡簤臉藴试嚇拥姆逯递d荷求得，分烘干和飽水兩種含水量狀態(tài)進行試驗。通過-2000 巖石試驗機進行單軸抗壓試驗并測出試件彈性參數(shù)。

【參考文獻】

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本文編號：2726434