本文關鍵詞： 淺埋偏壓 連拱隧道 穿越采空區(qū) 地質雷達 穩(wěn)定性　出處：《重慶大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：近些年來,隨著我國經濟的快速穩(wěn)定發(fā)展,礦產資源需求量持續(xù)升高,礦產資源的開采導致了大范圍的采空區(qū)的出現。同時由于高速公路、鐵路的大量興建,公路、鐵路路網密度不斷增大,將不可避免的出現高速公路穿越采空區(qū)的現象。而連拱隧道以其獨特的優(yōu)點被廣泛采用,連拱隧道一般處于淺埋偏壓段,其本身圍巖穩(wěn)定性差,工程力學性質復雜、隧道施工難度大、防排水治理難度高,當連拱隧道穿越采空區(qū)時,采空區(qū)的空間變異性將使得連拱隧道施工力學行為更為復雜。本文以臥佛山淺埋偏壓連拱隧道穿越復雜采空區(qū)地層為工程背景,在初始地質勘察資料、現場監(jiān)控量測、地質雷達探測結果的基礎上,以數值模擬為主要研究手段,探究穿越復雜采空區(qū)地層淺埋偏壓連拱隧道的穩(wěn)定性。主要研究工作和成果如下:①對臥佛山淺埋偏壓連拱隧道進行了現場監(jiān)控量測,監(jiān)測結果發(fā)現:掌子面層理切割、圍巖破粹、多處采空區(qū)空洞出露,隧道變形受周邊淺層采空區(qū)破碎帶和空洞影響較大。②采用地質雷達探明臥佛山隧道中導洞下方采空區(qū)的空間分布規(guī)律,包括采空區(qū)的數量、大小、埋深、空間位置等。探測結果表明,采空區(qū)主要分布在隧道下方0～16m,采空區(qū)長度4~12m。③基于地質勘察資料和采空區(qū)地質雷達探測結果,建立臥佛山連拱隧道穿越復雜采空區(qū)地層的三維數值模型。分析了采空區(qū)空間分布對初始地應力場、位移場的影響,揭示了采空區(qū)變形影響范圍。④基于三維計算模型,對淺埋偏壓連拱隧道的施工全過程進行模擬,從圍巖、中隔墻和初支三方面,分析采空區(qū)存在對淺埋偏壓連拱隧道的影響。研究表明:隧道底部6m范圍內為采空區(qū)強影響區(qū),需進行相應治理;隧道底部10m范圍外為無影響區(qū),無需治理;隧道底部6m～10m范圍內為采空區(qū)弱影響區(qū),需加強監(jiān)測。⑤基于二維計算模型,研究不同采空區(qū)空間位置及大小對淺埋偏壓連拱隧道穩(wěn)定性的影響規(guī)律和影響范圍,研究表明:淺埋側隧道下方出現采空區(qū)對隧道穩(wěn)定性影響較小,深埋側隧道側邊和下方出現采空區(qū)對隧道的穩(wěn)定性影響較大,增加了隧道受到的偏壓作用。且隨著采空區(qū)的增大,與隧道間距離的減小,采空區(qū)對隧道穩(wěn)定性的影響增大。⑥分析了臥佛山淺埋偏壓連拱隧道采空區(qū)治理方案,并對治理方案和治理效果進行了初步評價。
[Abstract]:In recent years, with the rapid and stable development of China's economy, the demand for mineral resources continues to rise, the mining of mineral resources has led to the emergence of a wide range of goaf. At the same time, a large number of highways and railways have been built. With the increasing density of highway and railway network, the phenomenon of highway crossing through goaf will inevitably occur. The multi-arch tunnel is widely used for its unique advantages, and the multi-arch tunnel is generally in the shallow burying partial pressure section. Its surrounding rock stability is poor, the engineering mechanics property is complex, the tunnel construction is difficult, the waterproof drainage treatment difficulty is high, when the multi-arch tunnel passes through the goaf area. The spatial variability of goaf will make the construction mechanics behavior of multi-arch tunnel more complicated. This paper takes the shallow buried partial pressure double-arch tunnel in Hufushan as the engineering background and the initial geological survey data. Based on the results of field monitoring and geological radar detection, numerical simulation is the main research method. The main research work and results are as follows: 1. The field monitoring and measurement of shallow buried bias double arch tunnel in Huofushan are carried out. The monitoring results show that the face of the palm is cut by stratification, the surrounding rock is broken, and many cavities in the goaf are exposed. The deformation of the tunnel is influenced by the fracture zone and cavity of the surrounding shallow goaf. 2 the spatial distribution of the goaf under the guiding tunnel in Huofushan tunnel is proved by using GPR, including the number, size and depth of the goaf. The results show that the goaf is mainly distributed in the underside of the tunnel, and the length of the goaf is 412m.3 based on the geological survey data and the goaf geological radar detection results. A three-dimensional numerical model of the ground passing through the complex goaf of Hufushan multi-arch tunnel is established. The influence of the spatial distribution of the goaf on the initial stress field and displacement field is analyzed. This paper reveals the influence range of goaf deformation .4 based on 3D calculation model, simulates the whole construction process of shallow partial pressure multi-arch tunnel from three aspects: surrounding rock, middle partition wall and initial support. This paper analyzes the influence of goaf on shallow burying bias pressure multi-arch tunnel. The research shows that the tunnel bottom is a strong influence area of goaf within 6 m, which needs to be treated accordingly. There is no influence area outside 10m at the bottom of the tunnel, so no treatment is needed. The weak influence area of goaf is within 10 m of the bottom of the tunnel. The monitoring should be strengthened on the basis of 2-D calculation model. The influence of space position and size of different goaf on the stability of shallow buried bias pressure multi-arch tunnel is studied. The results show that goaf under shallow buried tunnel has little effect on tunnel stability. The goaf on the side and below of the deep buried tunnel has a great influence on the stability of the tunnel, which increases the bias pressure of the tunnel, and with the increase of the goaf, the distance between the tunnel and the tunnel decreases. The influence of goaf on the stability of tunnel is increased. 6. The treatment scheme of goaf in the shallow buried and biasing multi-arch tunnel of Huofushan is analyzed, and the treatment scheme and the effect of the treatment are preliminarily evaluated.
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U451

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 陳為成;王飛;;連拱隧道在山區(qū)高速公路的應用研究[J];土工基礎;2006年03期

2 林志良;;福建省連拱隧道的發(fā)展[J];公路;2006年10期

3 孔祥金;;“連拱隧道建設關鍵技術研究”科研課題通過驗收和鑒定[J];公路隧道;2006年02期

4 王亞瓊;謝永利;;連拱隧道在我國的發(fā)展與研究[J];公路;2008年06期

5 代澤森;;連拱隧道施工[J];科技創(chuàng)新導報;2008年22期

6 鄭文博;蔡永昌;石湛;聶建春;;連拱隧道設計計算荷載合理取值研究[J];現代隧道技術;2012年05期

7 夏保祥,張永康;練江連拱隧道的施工[J];公路;2001年06期

8 袁勇,彭定超,章勇武;筲箕灣連拱隧道結構穩(wěn)定性分析[J];華東公路;2001年05期

9 劉洪洲,黃倫海;連拱隧道設計施工技術研究現狀[J];西部探礦工程;2001年01期

10 馬萬權,程崇國;關于連拱隧道建設技術問題的思考[J];公路;2003年10期

相關會議論文 前10條

1 劉濤;沈明榮;何之民;陶履彬;;連拱隧道動態(tài)施工模型試驗研究[A];第一屆全國水工巖石力學學術會議論文集[C];2005年

2 唐穎;陳曉鉅;;淺論連拱隧道設計[A];2001年全國公路隧道學術會議論文集[C];2001年

3 王廷伯;;練江連拱隧道設計與施工[A];2001年全國公路隧道學術會議論文集[C];2001年

4 朱漢華;傅鶴林;潘明軍;范臻輝;;連拱隧道設計施工研究與實踐[A];第一屆全國公路科技創(chuàng)新高層論壇論文集公路設計與施工卷[C];2002年

5 陳秋南;張永興;;連拱隧道設計施工理論及其修建關鍵技術的探討[A];中國土木工程學會第十一屆、隧道及地下工程分會第十三屆年會論文集[C];2004年

6 張倩;范海云;駱鳳濤;;M型連拱隧道的一種施工工法[A];第14屆全國結構工程學術會議論文集（第二冊）[C];2005年

7 李志厚;雷華;陳樹汪;;云南省公路連拱隧道的技術進步[A];第六屆海峽兩岸隧道與地下工程學術及技術研討會論文集[C];2007年

8 胡海波;陽軍生;楊峰;;地形偏斜條件下連拱隧道“半明半暗”及“半路半隧”結構型式的比選[A];中國土木工程學會第十三屆年會暨隧道及地下工程分會第十五屆年會論文集[C];2008年

9 畢研川;王濤;;基于地層—結構法的某連拱隧道施工過程模擬分析[A];公路交通與建設論壇（2011）[C];2003年

10 王玉標;芮勇勤;;淺埋連拱隧道施工動態(tài)空間力學效應演化分析[A];第十二次全國巖石力學與工程學術大會會議論文摘要集[C];2012年

相關重要報紙文章 前9條

1 記者 陳云芬;技術創(chuàng)新提升我省連拱隧道建設水平[N];云南日報;2010年

2 記者 吳丹 通訊員 梁曉明;連拱隧道課題通過驗收[N];中國交通報;2005年

3 記者 劉家銘邋通訊員 吳葵霞;八成多搬遷戶完成搬遷[N];福州日報;2007年

4 楊秀權 倪作霖 王繼常;路建山腰藝超群[N];中國鐵道建筑報;2006年

5 駐安徽首席記者 吳敏 通訊員 郭傳厚;科技創(chuàng)新支撐安徽兩型高速[N];中國交通報;2014年

6 石志榮;大跨徑連拱隧道成功穿越特大溶洞區(qū)[N];中國水利報;2004年

7 通訊員 鄧正德 張玲;八次平安穿越國道[N];中國鐵道建筑報;2007年

8 記者 張躍彬;和平路以北三連拱隧道現雛形[N];石家莊日報;2010年

9 記者 張冰梓;環(huán)島西打通重要節(jié)點[N];珠海特區(qū)報;2011年

相關博士學位論文 前10條

1 馮守中;連拱隧道施工動態(tài)仿真與信息化管理研究[D];天津大學;2004年

2 陳秋南;非對稱連拱隧道動態(tài)施工力學模擬研究[D];重慶大學;2005年

3 陳貴紅;連拱隧道設計關鍵問題研究[D];西南交通大學;2011年

4 吳祥松;高速公路連拱隧道施工時空效應及動態(tài)三維反饋分析[D];同濟大學;2007年

5 林剛;連拱隧道施工力學行為研究[D];西南交通大學;2005年

6 蔡來炳;軟弱圍巖淺埋偏壓連拱隧道力學效應研究[D];同濟大學;2008年

7 朱正國;連拱隧道圍巖壓力計算方法與動態(tài)施工力學行為研究[D];北京交通大學;2008年

8 吳夢軍;大跨扁平連拱隧道施工時空效應與二次襯砌最佳支護時機研究[D];重慶大學;2011年

9 石建勛;連拱隧道滲漏水病害機理與防治技術研究[D];重慶大學;2012年

10 李新志;超淺埋大跨度連拱隧道圍巖受力分析及工程應用研究[D];山東大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 閆計瑞;淺埋偏壓連拱隧道數值模擬及其優(yōu)化分析[D];西安建筑科技大學;2015年

2 楊洪武;基于支護結構響應的連拱隧道爆破控制研究[D];西安建筑科技大學;2015年

3 熊根貴;超大斷面連拱隧道合理施工方法與支護參數優(yōu)化研究[D];重慶交通大學;2015年

4 李咸友;珠山連拱隧道滲漏水病害分析與治理[D];華南理工大學;2015年

5 魏志鋒;穿越復雜采空區(qū)地層淺埋偏壓連拱隧道穩(wěn)定性研究[D];重慶大學;2015年

6 高世軍;連拱隧道適應性與設計研究[D];中南大學;2007年

7 甄浩宇;連拱隧道設計及施工優(yōu)化[D];長安大學;2007年

8 任安菊;連拱隧道開挖過程空間應力應變研究[D];吉林大學;2010年

9 余凡;連拱隧道計算方法研究[D];同濟大學;2006年

10 談杜勇;連拱隧道開挖過程的模型試驗研究及其三維數值模擬[D];同濟大學;2006年

，

本文編號：1474856