發(fā)布時(shí)間：2020-08-19 19:27

【摘要】：我國西南山區(qū)地形條件復(fù)雜,公路建設(shè)中隧道占比高達(dá)40%～50%,受地形限制,隧道進(jìn)出口淺埋段的偏壓問題極為普遍,由此導(dǎo)致偏壓隧道變形控制難度大,給隧道工程建設(shè)和運(yùn)營安全帶來嚴(yán)重影響。本文以宜畢高速公路威信至鎮(zhèn)雄段芒部山偏壓隧道為研究對象,在現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,建立了隧道三維數(shù)值分析模型,模擬了實(shí)際隧道工程變形,分析了偏壓程度對隧道圍巖變形的影響,并研究了不同邊坡坡角、埋深、不同錨桿支護(hù)參數(shù)和小凈距隧道不同開挖順序等條件下的隧道圍巖變形及其控制。本文就以下方面進(jìn)行了研究。(1)對芒部山偏壓隧道圍巖變形進(jìn)行了現(xiàn)場監(jiān)測,建立了偏壓隧道三維數(shù)值分析計(jì)算模型,將三維模型模擬結(jié)果與實(shí)際施工現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù)相對比,優(yōu)化了數(shù)值模型參數(shù)的選取,為后續(xù)研究的進(jìn)行提供了理論依據(jù),并對隧道工程圍巖位移的變化規(guī)律進(jìn)行了分析。(2)充分考慮了各種邊坡坡角及埋深的隧道施工條件,建立了埋深15m、25m、35m,邊坡坡角15°、25°、35°共計(jì)9種不同偏壓隧道模型,分析了埋深及坡角對偏壓隧道變形的影響�？紤]錨桿長度3.0～7.0m、錨桿間距0.8～1.2m,針對每種模型建立錨桿長度條件4～5個(gè),錨桿間距條件5個(gè),分析了不同支護(hù)參數(shù)下錨桿受力及圍巖變形情況,研究得出了在不同條件中達(dá)到施工與經(jīng)濟(jì)上的最優(yōu)效果錨桿長度和間距的最優(yōu)值,進(jìn)而在此基礎(chǔ)上確立了錨桿支護(hù)合理的長度及間距參數(shù),為今后相似圍巖條件下隧道工程施工起到了指導(dǎo)作用。(3)通過數(shù)值模擬,研究了不同施工條件下的小凈距隧道合理開挖順序。建立靠山體外側(cè)隧道埋深5m、15m、25m,邊坡坡角15°、25°、35°共計(jì)9種不同偏壓小凈距隧道模型,設(shè)定兩隧道開挖錯(cuò)距10m,研究了小凈距隧道不同施工順序下隧道圍巖拱頂沉降、拱肩沉降、周邊位移的變形規(guī)律,確定了淺埋偏壓小凈距隧道施工的最優(yōu)施工順序。選取具有代表性的隧道模型進(jìn)行錨桿支護(hù)優(yōu)化,對比了普通支護(hù)和優(yōu)化后支護(hù)方案的隧道圍巖變形量,證實(shí)了錨桿支護(hù)優(yōu)化方案的控制效果,同時(shí)驗(yàn)證了前文研究的實(shí)用性,為實(shí)際工程施工時(shí)錨桿支護(hù)方案的選擇提供了理論依據(jù)。
【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】：U455.4
【圖文】：

２偏壓隧道洞口段地質(zhì)條件及偏壓特征逡逑要對所研究的隧道工程概況進(jìn)行簡要敘述；同時(shí)對各種偏壓力特點(diǎn)和偏壓隧道的襯砌措施進(jìn)行了整理和總結(jié)，為后章節(jié)建概況逡逑位置及地形地貌逡逑道位于云南省鎮(zhèn)雄縣塘房鎮(zhèn)芒部山村境內(nèi)，隧道區(qū)屬于構(gòu)造形起伏較大，隧道區(qū)山勢總體走向?yàn)楸蔽飨颍瑴瞎燃吧介g沖溝育，主要為雜草和農(nóng)作物，通視條件差。山勢走向?yàn)槟媳毕颍邽椋保罚玻福得�，最低�?biāo)高為１６１０米，相對高差近１１８米。逡逑

’邋主動(dòng)區(qū)邐被動(dòng)壓力區(qū)逡逑圖２－２地形偏壓示意圖逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃ邋ｂｉａｓ逡逑根據(jù)隧道穩(wěn)定與否，又可將地形偏壓分為蠕變地形偏壓和穩(wěn)定地形偏壓。逡逑蠕變地形偏壓是指由于有某些原因如圍巖松散軟弱、坡面挖方、地形陡峭或河逡逑流雨水沖刷等，使得坡面產(chǎn)生蠕變的一類偏壓。穩(wěn)定地形偏壓多發(fā)生在傍山隧道淺逡逑埋段，是指隧道僅因地表傾斜使得圍巖、襯砌受力不對稱而造成偏壓，圍巖和上覆逡逑土層沒有發(fā)生變形。逡逑２．２．２地質(zhì)偏壓逡逑此類偏壓情況一般是由于圍巖產(chǎn)狀傾斜，且節(jié)理發(fā)育，同時(shí)各巖層間又有軟弱逡逑結(jié)構(gòu)面或滑動(dòng)面，如圖２－３所示。此圍巖特性造成圍巖自穩(wěn)能力極差，在隧道施工逡逑過程中一旦受到擾動(dòng)，巖體就會巖層里面出現(xiàn)滑動(dòng)。逡逑２．２．３施工偏壓逡逑因隧道工程施工方法不當(dāng)，可能會引起開挖斷面的局部坍塌，因而使得圍巖壓逡逑力的相對穩(wěn)定性遭到破壞

２．２．２地質(zhì)偏壓逡逑此類偏壓情況一般是由于圍巖產(chǎn)狀傾斜，且節(jié)理發(fā)育，同時(shí)各巖層間又有軟弱逡逑結(jié)構(gòu)面或滑動(dòng)面，如圖２－３所示。此圍巖特性造成圍巖自穩(wěn)能力極差，在隧道施工逡逑過程中一旦受到擾動(dòng)，巖體就會巖層里面出現(xiàn)滑動(dòng)。逡逑２．２．３施工偏壓逡逑因隧道工程施工方法不當(dāng)，可能會引起開挖斷面的局部坍塌，因而使得圍巖壓逡逑力的相對穩(wěn)定性遭到破壞，繼而產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，造成偏壓。逡逑圖２－３地質(zhì)偏壓示意圖逡逑Ｆｉｇ．２－３邋Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｂｉａｓ逡逑１５逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2797486