高地應(yīng)力陡傾互層千枚巖地層隧道大變形研究
本文選題:隧道工程 + 隧道大變形; 參考:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》2017年07期
【摘要】:在高地應(yīng)力陡傾軟巖地層中開(kāi)挖隧道,易引發(fā)圍巖發(fā)生大變形。為了明確大變形的誘發(fā)因素,分析圍巖的破壞機(jī)制、變形特征及支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力規(guī)律,提出合理的控制技術(shù),依托楊家坪隧道進(jìn)行相關(guān)研究。通過(guò)巖石試驗(yàn),分析綠泥石千枚巖顯著的各向異性力學(xué)特性,明確巖塊的破壞形式與荷載角度的關(guān)系。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)和數(shù)值計(jì)算可知,圍巖變形表現(xiàn)為整體內(nèi)擠,水平收斂大于拱頂沉降,邊墻圍巖以水平向的彎折破壞和層面分離為主,其最大主應(yīng)力呈"",""形分布,拱部和仰拱圍巖以剪切滑移破壞為主,其最大主應(yīng)力沿隧道切向。綜合分析該隧道大變形的主要誘因是:高構(gòu)造應(yīng)力、不利巖層產(chǎn)狀和低巖體強(qiáng)度。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,總結(jié)了各支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力分布及發(fā)展規(guī)律,F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成果表明:與巖層大角度相交的長(zhǎng)短組合錨桿配合注漿可有效加固圍巖,改善圍巖壓力;減少開(kāi)挖分部,使初支盡快成環(huán),可充分發(fā)揮初支承載力;優(yōu)化斷面輪廓,可改善結(jié)構(gòu)受力。
[Abstract]:Tunnel excavation in soft rock strata with steep dip in high ground stress can easily lead to large deformation of surrounding rock. In order to clarify the induced factors of large deformation, analyze the failure mechanism of surrounding rock, deformation characteristics and force law of supporting structure, put forward reasonable control technology, rely on Yangjiaping tunnel to carry on the related research. The remarkable anisotropic mechanical properties of chlorite phyllite are analyzed through rock tests, and the relationship between failure form and load angle of rock block is clarified. Through field observation and numerical calculation, it can be seen that the deformation of surrounding rock appears as integral internal squeezing, horizontal convergence is greater than that of arch settlement, lateral wall rock is dominated by horizontal bending failure and plane separation, and its maximum principal stress is "," shape distribution. The shear slip failure is dominant in the arch and the surrounding rock of the inverted arch, and the maximum principal stress along the tangential direction of the tunnel. The main causes of large deformation of the tunnel are: high structural stress, unfavorable rock formation and low rock mass strength. Through field test, the stress distribution and development law of each supporting structure are summarized. The field test results show that the long and short combined bolt grouting which intersects the rock strata at large angles can effectively strengthen the surrounding rock, improve the surrounding rock pressure, reduce the excavation section, make the initial support ring as soon as possible, and give full play to the bearing capacity of the initial support; optimize the profile of the section, It can improve the stress of the structure.
【作者單位】: 北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院;北京交通大學(xué)隧道及地下工程教育部工程研究中心;中鐵五局集團(tuán)成都工程有限責(zé)任公司;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51678034) 鐵道部科技研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃(2010G018 C 1)~~
【分類(lèi)號(hào)】:U451.2
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 周輝;徐榮超;盧景景;張傳慶;孟凡震;沈崢;;深埋隧洞板裂屈曲巖爆機(jī)制及物理模擬試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2015年S2期
2 沙鵬;伍法權(quán);李響;梁寧;常金源;;高地應(yīng)力條件下層狀地層隧道圍巖擠壓變形與支護(hù)受力特征[J];巖土力學(xué);2015年05期
3 魯海峰;姚多喜;;采動(dòng)底板層狀巖體應(yīng)力分布規(guī)律及破壞深度研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2014年10期
4 吳夢(mèng)軍;曹興松;方林;;陡傾巖層隧道開(kāi)挖力學(xué)特性研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2014年04期
5 張緒濤;張強(qiáng)勇;向文;高強(qiáng);袁圣渤;王超;;深部層狀節(jié)理巖體分區(qū)破裂模型試驗(yàn)研究[J];巖土力學(xué);2014年08期
6 左雙英;葉明亮;唐曉玲;續(xù)建科;史文兵;;層狀巖體地下洞室破壞模式數(shù)值模型及驗(yàn)證[J];巖土力學(xué);2013年S1期
7 于崇;李國(guó)文;夏祥;周青春;;基于離散單元法的節(jié)理巖體支護(hù)分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年S2期
8 李利平;李術(shù)才;趙勇;李樹(shù)忱;王漢鵬;劉欽;趙巖;原小帥;;超大斷面隧道軟弱破碎圍巖漸進(jìn)破壞過(guò)程三維地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2012年03期
9 張志強(qiáng);何本國(guó);關(guān)寶樹(shù);;節(jié)理巖體隧道圍巖穩(wěn)定性判定指標(biāo)合理性研究[J];現(xiàn)代隧道技術(shù);2012年01期
10 李曉紅;夏彬偉;李丹;韓昌瑞;;深埋隧道層狀圍巖變形特征分析[J];巖土力學(xué);2010年04期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條
1 王更峰;炭質(zhì)板巖蠕變特性研究及其在隧道變形控制中的應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2012年
2 趙勇;隧道軟弱圍巖變形機(jī)制與控制技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2012年
3 夏彬偉;深埋隧道層狀巖體破壞失穩(wěn)機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2009年
【共引文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 宮鳳強(qiáng);羅勇;司雪峰;李夕兵;;深部圓形隧洞板裂屈曲巖爆的模擬試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2017年07期
2 孔凡水;左昌群;李濤;侯東波;;各向異性片巖隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)承載力學(xué)特性研究[J];長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào);2017年06期
3 朱正國(guó);李文江;劉志春;孫明磊;武杰;;軟弱圍巖隧道掌子面擠出變形特征分析[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2017年03期
4 郭兵兵;孫光中;劉長(zhǎng)武;劉德峰;;巷道開(kāi)挖圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的數(shù)值模擬研究[J];化工礦物與加工;2017年06期
5 時(shí)亞昕;劉大剛;;深埋長(zhǎng)大隧道層狀圍巖巖爆特征研究[J];現(xiàn)代隧道技術(shù);2017年03期
6 黃琪嵩;程久龍;;軟硬互層巖體采場(chǎng)底板的應(yīng)力分布及破壞特征研究[J];巖土力學(xué);2017年S1期
7 李可;張進(jìn)紅;;傾斜煤層底板破壞深度主控因素敏感性分析[J];煤礦安全;2017年05期
8 竇遠(yuǎn)明;王建寧;朱旭曦;魏明;;軟弱土質(zhì)類(lèi)相似材料的配比試驗(yàn)結(jié)果分析[J];水利水電技術(shù);2017年05期
9 葉康;;煤層底板采動(dòng)深度探測(cè)與數(shù)值模擬研究[J];礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā);2017年04期
10 胡中華;徐奴文;戴峰;顧功開(kāi);劉科;李昂;李彪;;烏東德水電站地下廠(chǎng)房層狀節(jié)理巖體穩(wěn)定性研究[J];工程科學(xué)與技術(shù);2017年S1期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條
1 臺(tái)啟民;極不穩(wěn)定隧道圍巖超前破壞機(jī)制與安全性評(píng)價(jià)[D];北京交通大學(xué);2016年
2 俞祥榮;大型水電站不良地質(zhì)段大斷面導(dǎo)流隧洞圍巖穩(wěn)定與施工技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2015年
3 徐昌茂;基于圍巖穩(wěn)定性與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的高鐵隧道鉆爆開(kāi)挖工法轉(zhuǎn)換條件研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2015年
4 張良剛;特大斷面板巖隧道圍巖變形特征及控制技術(shù)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2014年
5 石鈺鋒;淺覆軟弱圍巖隧道超前預(yù)支護(hù)作用機(jī)理及工程應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2014年
6 許金華;震裂巖體區(qū)軟巖隧道失穩(wěn)機(jī)理及安全控制對(duì)策研究[D];西南交通大學(xué);2014年
7 張定邦;高陡邊坡與崩落法地下開(kāi)采相互影響機(jī)理模型試驗(yàn)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2013年
8 吳占瑞;盾構(gòu)擴(kuò)挖地鐵車(chē)站地層與建筑物變形規(guī)律及控制研究[D];西南交通大學(xué);2013年
9 王更峰;炭質(zhì)板巖蠕變特性研究及其在隧道變形控制中的應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2012年
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 周輝;盧景景;徐榮超;張傳慶;孟凡震;;深埋硬巖隧洞圍巖板裂化破壞研究的關(guān)鍵問(wèn)題及研究進(jìn)展[J];巖土力學(xué);2015年10期
2 周輝;徐榮超;盧景景;章奇鋒;張傳慶;孟凡震;;板裂化模型試樣失穩(wěn)破壞及其裂隙擴(kuò)展特征的試驗(yàn)研究[J];巖土力學(xué);2015年S2期
3 周輝;徐榮超;盧景景;張傳慶;孟凡震;沈崢;;深埋隧洞板裂化圍巖預(yù)應(yīng)力錨桿錨固效應(yīng)試驗(yàn)研究及機(jī)制分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2015年06期
4 顧金才;范俊奇;孔福利;王康太;徐景茂;汪濤;;拋擲型巖爆機(jī)制與模擬試驗(yàn)技術(shù)[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2014年06期
5 魯海峰;姚多喜;梁修雨;郭立全;沈丹;;采動(dòng)底板橫觀(guān)各向同性巖體應(yīng)力解析解[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2013年05期
6 雷明鋒;彭立敏;施成華;王立川;劉正初;;淺埋偏壓隧道襯砌受力特征及破壞機(jī)制試驗(yàn)研究[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年08期
7 張強(qiáng)勇;張緒濤;向文;陳旭光;曹冠華;許孝濱;;不同洞形與加載方式對(duì)深部巖體分區(qū)破裂影響的模型試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年08期
8 王明洋;解東升;李杰;張寧;;深部巖體變形破壞動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年06期
9 王連國(guó);韓猛;王占盛;歐蘇北;;采場(chǎng)底板應(yīng)力分布與破壞規(guī)律研究[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2013年03期
10 周小平;錢(qián)七虎;;非協(xié)調(diào)變形下深部巖體破壞的非歐模型[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年04期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 李鵬飛;海底隧道圍巖穩(wěn)定性分析與控制研究[D];北京交通大學(xué);2011年
2 趙寶云;巖石拉、壓蠕變特性研究及其在地下大空間洞室施工控制中的應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2011年
3 王猛;煤礦深部開(kāi)采巷道圍巖變形破壞特征試驗(yàn)研究及其控制技術(shù)[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2010年
4 房倩;高速鐵路隧道支護(hù)與圍巖作用關(guān)系研究[D];北京交通大學(xué);2010年
5 黃明;含水泥質(zhì)粉砂巖蠕變特性及其在軟巖隧道穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2010年
6 郭富利;堡鎮(zhèn)軟巖隧道大變形機(jī)理及控制技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2010年
7 夏彬偉;深埋隧道層狀巖體破壞失穩(wěn)機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2009年
8 楊樂(lè);基于Cosserat介質(zhì)理論的層狀巖體均勻化數(shù)值分析與應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2009年
9 梅松華;層狀巖體開(kāi)挖變形機(jī)制及破壞機(jī)理研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所);2008年
10 王襄禹;高應(yīng)力軟巖巷道有控卸壓與蠕變控制研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2008年
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 李樹(shù)軍;;高地應(yīng)力大變形隧道變形特性及工程應(yīng)對(duì)措施分析[J];水利與建筑工程學(xué)報(bào);2009年03期
2 王水善;;堡鎮(zhèn)隧道軟巖高地應(yīng)力地層大變形控制關(guān)鍵技術(shù)[J];隧道建設(shè);2009年02期
3 胡文濤;;極高地應(yīng)力軟巖擠壓變形特征及支護(hù)結(jié)構(gòu)工作性態(tài)分析[J];國(guó)防交通工程與技術(shù);2012年04期
4 劉高,諶文武,韓文峰,彭恒逸;黃河黑山峽小觀(guān)音壩址高地應(yīng)力問(wèn)題探討[J];蘭州大學(xué)學(xué)報(bào);2001年03期
5 張群健;;監(jiān)測(cè)技術(shù)在堡鎮(zhèn)隧道極高地應(yīng)力段施工的應(yīng)用[J];鐵道建筑;2007年12期
6 張旭;;堡鎮(zhèn)隧道高地應(yīng)力軟巖大變形地段施工技術(shù)要點(diǎn)及體會(huì)[J];山東交通科技;2008年01期
7 韓星俊;;高地應(yīng)力軟巖隧道圍巖加固圈合理厚度分析[J];鐵道建筑;2008年08期
8 許延波;;高地應(yīng)力地區(qū)大斷面隧洞快速掘進(jìn)施工[J];水利水電施工;2012年04期
9 張群健;;監(jiān)測(cè)技術(shù)在堡鎮(zhèn)隧道極高地應(yīng)力段施工的應(yīng)用[J];隧道建設(shè);2008年02期
10 段少?lài)?guó);;高地應(yīng)力下TBM轉(zhuǎn)渣系統(tǒng)及其施工技術(shù)研究[J];鐵道建筑;2009年02期
相關(guān)會(huì)議論文 前9條
1 吳成剛;何川;李訊;張峰;;高地應(yīng)力下隧道結(jié)構(gòu)力學(xué)的模型試驗(yàn)研究[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)第十三屆年會(huì)暨隧道及地下工程分會(huì)第十五屆年會(huì)論文集[C];2008年
2 祁生文;伍法權(quán);;高地應(yīng)力地區(qū)河谷應(yīng)力場(chǎng)特征[A];中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所第11屆(2011年度)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(中)[C];2012年
3 吳江敏;;高地應(yīng)力條件下隧道合理洞軸方位及斷面形狀的研究[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)隧道及地下工程學(xué)會(huì)第八屆年會(huì)論文集[C];1994年
4 段汝健;胡香偉;;高地應(yīng)力地區(qū)地下洞室施工的幾個(gè)問(wèn)題探討[A];南方十三省(區(qū)、市)水力發(fā)電學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)會(huì)議論文集[C];2010年
5 郭宏海;;硬巖高地應(yīng)力下的巖爆處理施工[A];中國(guó)爆破新技術(shù)Ⅱ[C];2008年
6 張丕界;張旭東;王更峰;;高地應(yīng)力層狀圍巖隧道大變形控制工程試驗(yàn)研究[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)第十五屆年會(huì)暨隧道及地下工程分會(huì)第十七屆年會(huì)論文集[C];2012年
7 張春生;;高地應(yīng)力地區(qū)大型水電工程中的巖體分區(qū)破裂問(wèn)題及思考[A];新觀(guān)點(diǎn)新學(xué)說(shuō)學(xué)術(shù)沙龍文集21:深部巖石工程圍巖分區(qū)破裂化效應(yīng)[C];2008年
8 韓常領(lǐng);;川藏公路二郎山隧道工程勘察設(shè)計(jì)[A];第一屆全國(guó)公路科技創(chuàng)新高層論壇論文集公路設(shè)計(jì)與施工卷[C];2002年
9 楊天俊;;拉西瓦水電站地下硐室?guī)r爆現(xiàn)象典型實(shí)例分析[A];西北五省(區(qū))水電學(xué)會(huì)聯(lián)系網(wǎng)第20次會(huì)議論文集[C];2005年
相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條
1 龔渝新 蒲森 李國(guó)松 何志平;科技攻關(guān)創(chuàng)奇跡[N];人民鐵道;2008年
2 黃寰 徐治國(guó);加強(qiáng)研究,遏制中國(guó)西部地災(zāi)[N];地質(zhì)勘查導(dǎo)報(bào);2007年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條
1 陳景濤;高地應(yīng)力下硬巖本構(gòu)模型的研究與應(yīng)用[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所);2006年
2 陳志敏;高地應(yīng)力軟巖隧道圍巖壓力研究和圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)理分析[D];蘭州交通大學(xué);2012年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 蔡揚(yáng);超長(zhǎng)深埋隧洞高地應(yīng)力巖爆的數(shù)值模擬預(yù)測(cè)研究[D];西南交通大學(xué);2015年
2 蘇波;高地應(yīng)力隧道卸壓控制爆破的參數(shù)研究[D];成都理工大學(xué);2015年
3 袁曄;蘭新二線(xiàn)大梁隧道高地應(yīng)力軟巖大變形控制技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2016年
4 吳大偉;金川三礦區(qū)高地應(yīng)力巷道支護(hù)技術(shù)研究[D];西南科技大學(xué);2016年
5 白輝倫;高地應(yīng)力隧道卸壓爆破數(shù)值模擬[D];成都理工大學(xué);2016年
6 徐大華;高地應(yīng)力破碎圍巖大變形控制技術(shù)研究[D];石家莊鐵道大學(xué);2013年
7 賈慶穩(wěn);高地應(yīng)力下山嶺隧道的地震破壞分析[D];大連理工大學(xué);2011年
8 肖海波;高地應(yīng)力區(qū)域TBM組裝洞室圍巖穩(wěn)定性分析與錨桿參數(shù)優(yōu)化[D];西南交通大學(xué);2010年
9 劉俊鵬;峽口隧道軟巖高地應(yīng)力大變形施工技術(shù)研究[D];石家莊鐵道大學(xué);2013年
10 鄧成語(yǔ);高地應(yīng)力炭質(zhì)千枚巖隧道支護(hù)及襯砌結(jié)構(gòu)形式研究[D];石家莊鐵道大學(xué);2014年
,本文編號(hào):1822077
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/daoluqiaoliang/1822077.html