渭武高速小山坪隧道為大斷面淺埋公路隧道,主要穿越復(fù)雜的卵礫石地層,屬于典型的軟弱破碎巖土體結(jié)構(gòu),圍巖整體自穩(wěn)及成洞條件差,易坍塌,給施工帶來很大的困難,開展卵礫石層隧道圍巖穩(wěn)定性分析及施共技術(shù)研究對(duì)同類型隧道建設(shè)具有一定的工程實(shí)踐價(jià)值。本文采用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及監(jiān)控量測(cè)等方法,開展卵礫石層隧道圍巖穩(wěn)定性分析及施工技術(shù)的研究,主要的工作和結(jié)論如下:（1）從勘察資料分析和圍巖物理力學(xué)特性試驗(yàn)可以看出,小山坪隧道主要穿越地層巖性為第四系晚更新統(tǒng)沖洪積卵礫石土,平均厚度35m;卵礫石土體粘聚力C為0.01 1MPa,內(nèi)摩擦角φ為42°,只在有約束的條件下,才具有一定的承載力;經(jīng)綜合分析,[BQ]值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于V級(jí)圍巖綜合分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)250劃定值。（2）首先,運(yùn)用彈塑性理論模型和FLAC3D數(shù)值模型對(duì)未支護(hù)條件下不同埋深隧道圍巖的塑性區(qū)半徑和周邊位移進(jìn)行了系統(tǒng)分析,結(jié)果表明卵礫石層隧道開挖會(huì)發(fā)生大變形破壞和坍塌,據(jù)此提出超前預(yù)支護(hù)技術(shù)的采用和施工工法的選取是保證隧道開挖穩(wěn)定的關(guān)鍵。其次,對(duì)小山坪隧道超前小導(dǎo)管、R32N自進(jìn)式中空注漿錨桿等超前預(yù)加固技術(shù)的方法及作用機(jī)理進(jìn)行了研究,并分析了不同... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

“十三五”國家高速公路規(guī)劃建設(shè)示意圖

西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2網(wǎng)的重要分支，渭武高速的建成通車標(biāo)志著蘭海高速全線通車，它是甘肅通達(dá)四川、重慶、貴州等出海通道的重要南出口公路，也是連接西北地區(qū)與西南地區(qū)最為便捷的交通要道。渭武高速線路全長244公里，采用雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)速度80公里/小時(shí)，線路走向與國道212線大致相同。擬建小山坪隧道布設(shè)于武都區(qū)石門鄉(xiāng)小山坪村，隧道圍巖埋深15~80m，穿越地層巖性為第四系晚更新統(tǒng)沖洪積碎石土，沖積卵礫石為主多發(fā)育夾層，物相復(fù)雜，灰黃色，稍濕，密實(shí)度在稍密~密實(shí)之間，含零星漂石，隧道掌子面如圖1.2所示。圖1.2小山坪隧道掌子面圖像小山坪隧道圍巖自穩(wěn)及成洞條件差，易坍塌，一般干燥狀態(tài)下有一定的自穩(wěn)能力，但對(duì)地下水和施工擾動(dòng)較為敏感，在地下水及施工擾動(dòng)作用下自穩(wěn)時(shí)間迅速減校據(jù)調(diào)查及鉆孔揭露可知：圍巖地下水整體較貧乏，雨季時(shí)泥石流溝淺埋影響段會(huì)出現(xiàn)滴滲水現(xiàn)象，此外巖土界面易富集地下水，極有可能出現(xiàn)線狀或淋雨?duì)畛鏊确浅?fù)雜的工程地質(zhì)條件，給圍巖的穩(wěn)定性控制和施工帶來很大的困難。綜上所述，本文以渭武高速小山坪隧道復(fù)雜工程地質(zhì)環(huán)境為背景，開展卵礫石層隧道圍巖穩(wěn)定性分析及施工技術(shù)研究，為隴南區(qū)域乃至西北地區(qū)同類隧道的建設(shè)提供參考。

1緒論31.1.2研究意義在公路隧道設(shè)計(jì)和施工的所有階段，通過分析隧道圍巖的變形特征和穩(wěn)定性，選擇適合該地質(zhì)條件的施工技術(shù)和支護(hù)措施是確保隧道安全施工及后期安全運(yùn)營必不可少的條件[4]。目前卵礫石土層隧道的工程實(shí)例在國內(nèi)外都不是太多，相關(guān)的設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)尚不成熟，施工中經(jīng)常會(huì)遇到復(fù)雜的問題[5]。由于卵礫石土層地質(zhì)條件惡劣，開挖時(shí)發(fā)生大變形的情況非常多，特別是開挖遇到大范圍突涌水以及穿越斷層破碎帶，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生大規(guī)模塌方。小山坪隧道在施工過程中就出現(xiàn)隧道初次支護(hù)后，拱頂下沉和周邊收斂過大導(dǎo)致的混凝土開裂掉塊、鋼支撐變形扭曲，如圖1.3所示，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和工期延誤。因此隧道開挖前和開挖時(shí)的圍巖穩(wěn)定性分析非常重要，正確合理的對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行分析，同時(shí)選擇合適的施工技術(shù)開挖隧道保證了隧道圍巖的穩(wěn)定，兩者相輔相成。這兩者是合理設(shè)計(jì)支護(hù)方式最重要的一環(huán)，這關(guān)系到隧道施工的安全、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益等諸多問題。圖1.3初次支護(hù)混凝土開裂，鋼支撐變形根據(jù)卵礫石土成因及產(chǎn)狀形態(tài)，大致可將卵礫石土分成四類[6]，如表1.1所示。我國西部地區(qū)山高，河流密集，經(jīng)過千百年的積累，有為數(shù)眾多的卵礫石土層，隨著西部高速公路的建設(shè)，將有數(shù)量眾多的公路隧道修建在卵礫石土層中，目前在復(fù)雜條件下卵礫石地層大跨淺埋公路隧道的研究相對(duì)較少，工程實(shí)際中遇到一些困難不能及時(shí)地預(yù)防與很好地解決，給施工人員帶來安全隱患，并造成很大的經(jīng)濟(jì)損失[7]。


本文編號(hào)：2981785