本文關(guān)鍵詞：籃家?guī)r隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)及高地應(yīng)力段數(shù)值模擬分析　出處：《蘭州交通大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：本文以四川省綿茂公路籃家?guī)r隧道為工程背景,詳細介紹了超前地質(zhì)預(yù)報原理和應(yīng)用技術(shù);針對綿茂路籃家?guī)r隧道復(fù)雜的地質(zhì)條件,通過對各種超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)的綜合應(yīng)用,準確預(yù)報了不良地質(zhì)情況,得出了籃家?guī)r隧道不同地質(zhì)情況下的超前預(yù)報方法及判斷特征;在預(yù)報結(jié)果的基礎(chǔ)上,對籃家?guī)r隧道高地應(yīng)力段隧道開挖進行了數(shù)值模擬分析,得出了高地應(yīng)力段圍巖變形、初期支護應(yīng)力分布規(guī)律,以指導籃家?guī)r隧道的后期工作。本文主要研究內(nèi)容和成果有以下幾個方面:1.探討了TSP203、地質(zhì)雷達、紅外探水法的工作原理,技術(shù)參數(shù)等,介紹了平導超前和地應(yīng)力測量等超前地質(zhì)預(yù)報方法的優(yōu)缺點。2.在調(diào)研籃家?guī)r隧道附近區(qū)域的地質(zhì)信息、收集并整理籃家?guī)r隧道工程區(qū)域的地質(zhì)資料、詳細閱讀綿茂路工程的設(shè)計信息的基礎(chǔ)上,考慮預(yù)報技術(shù)人員的技術(shù)條件、儀器設(shè)備的保有量、現(xiàn)場的施作條件因素,并結(jié)合該區(qū)域類似工程的經(jīng)驗和超前地質(zhì)預(yù)報方法的優(yōu)缺點,選擇了適合籃家?guī)r隧道的安全、可靠的超前地質(zhì)預(yù)報方法。3.詳細探討了籃家?guī)r隧道富水段、軟弱破碎段、巖性變化段、高地應(yīng)力段的超前地質(zhì)預(yù)報方法,得到了以上四種段落的判別標志。1)富水段:TSP探測系統(tǒng)特征:縱橫波速比增大,泊松比突然增大,橫波反射強于縱波,密度、楊氏模量均下降;電磁波特征:同相軸時斷時續(xù),雷達波振幅較強,且有多次反射現(xiàn)象;紅外場強值突變、差值超過臨界安全值。2)軟弱破碎段:TSP探測系統(tǒng)特征:縱橫波速和泊松比降低,密度、楊氏模量均下降;電磁波特征:同相軸不連續(xù),雷達波振幅較強。3)巖性變化段:以TSP等長距離預(yù)報為基礎(chǔ),地質(zhì)雷達等短距離超前地質(zhì)預(yù)報為重點進行超前地質(zhì)預(yù)報,巖性變化段的電磁波特征主要考慮頻率的變化、信號的強弱。4)高地應(yīng)力段:籃家?guī)r隧道三個主應(yīng)力均隨隧道埋深的增大而增大,σV呈線性增長,并且σHσhσV,根據(jù)強度應(yīng)力比法,K50+730-K49+300屬于高地應(yīng)力段。4.針對籃家?guī)r隧道的高地應(yīng)力段(K50+730-K49+300),利用Flac3d軟件進行數(shù)值模擬計算。分析了在不同地應(yīng)力值時,圍巖變形特征:隨著地應(yīng)力增大,拱頂沉降、仰拱隆起和水平收斂都增大,籃家?guī)r隧道高地應(yīng)力段的最大變形量為80.93mm,在容許變形量的范圍之內(nèi),根據(jù)數(shù)值模擬和監(jiān)控量測結(jié)果對比發(fā)現(xiàn),籃家?guī)r隧道高地應(yīng)力段(K50+730-K49+300)不會發(fā)生大變形;初期支護應(yīng)力分布規(guī)律:初期支護的豎向應(yīng)力在邊墻處較大,拱頂處豎向應(yīng)力較小,初期支護的水平向應(yīng)力在拱頂處較大,邊墻處較小,都為壓應(yīng)力,且都隨著地應(yīng)力的增大而增大;圍巖塑性區(qū)分布規(guī)律:大致呈圓形,隨著地應(yīng)力的增大而增大。
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U452.11

【參考文獻】

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本文編號：1327650