【摘要】：斷層是巖層中大量應(yīng)變能積聚到一定程度而產(chǎn)生的一種不連續(xù)構(gòu)造痕跡,斷層帶巖體整體性差、承載力低,在隧道施工過(guò)程中極易引起塌方。目前對(duì)小凈距隧道穿越斷層破碎帶的研究較少,相關(guān)的施工經(jīng)驗(yàn)并不豐富。因此,開(kāi)展斷層帶小凈距隧道穩(wěn)定性研究有重要的工程意義。本文依托溫州市蒼南縣大坪尾隧道工程,結(jié)合已有研究成果,對(duì)這一課題進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。(1)闡述了斷層的形成機(jī)制,采用數(shù)值模擬的方法分析了不同位置斜交時(shí)斷層對(duì)隧道開(kāi)挖穩(wěn)定性的影響,結(jié)果表明斷層的存在會(huì)使隧道圍巖位移出現(xiàn)顯著增大的趨勢(shì),且使隧道周邊位移分布不對(duì)稱,隧道開(kāi)挖斷面中斷層帶的分布對(duì)圍巖位移的影響有著決定性作用;(2)對(duì)含斷層帶深埋小凈距隧道進(jìn)行了施工方案的優(yōu)化,模擬分析了采用全斷面法、臺(tái)階法和單側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖時(shí)隧道進(jìn)入斷層前后的力學(xué)特征,結(jié)果顯示在進(jìn)入斷層前的Ⅳ級(jí)圍巖段施工時(shí),最合適采用臺(tái)階法開(kāi)挖,在含斷層圍巖中應(yīng)采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖。同時(shí)還模擬分析了左右洞不同順序開(kāi)挖對(duì)斷層帶深埋小凈距隧道穩(wěn)定性的影響,結(jié)果表明左右洞不同順序開(kāi)挖對(duì)隧道穩(wěn)定性的影響較小;(3)對(duì)大坪尾隧道F6斷層處監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,并與理論分析的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,詳細(xì)闡述了兩者異同的原因。本文立足于學(xué)科前沿,采用了先進(jìn)的數(shù)值計(jì)算方法與分析手段,對(duì)深埋小凈距隧道穩(wěn)定性影響進(jìn)行了深入研究,研究成果具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值,對(duì)同類工程的設(shè)計(jì)和施工有一定的借鑒意義。
[Abstract]:Fault is a kind of discontinuous structural trace produced by a large amount of strain energy accumulated in rock stratum to a certain extent. The rock mass integrity of fault zone is poor and the bearing capacity is low. It is easy to cause collapse during tunnel construction. Based on the Dapingwei tunnel project in Cangnan County of Wenzhou City and the existing research results, this paper makes a thorough and systematic study on this subject. (1) The formation mechanism of faults is expounded, and the stability of faults to tunnel excavation at different oblique positions is analyzed by numerical simulation. The results show that the existence of faults will make the displacement of surrounding rock increase significantly, and make the displacement distribution around the tunnel asymmetric, the distribution of the interruption zone of tunnel excavation section has a decisive effect on the displacement of surrounding rock; (2) The construction scheme of deep buried small clearance tunnel with fault zone is optimized, and the mining is simulated and analyzed. The mechanical characteristics of the tunnel before and after entering the fault are analyzed by using the full section method, the step method and the single-sidewall heading method. The results show that the step method is the most suitable method for excavating the grade IV surrounding rock section before entering the fault, and the single-sidewall heading method should be used for excavating the surrounding rock containing the fault. The results show that the influence of excavation sequence on the stability of the tunnel is small. (3) The monitoring data of the fault F6 of the Dapingwei tunnel are analyzed and compared with the results of theoretical analysis. Advanced numerical methods and analysis methods have been used to study the stability of deep-buried tunnels with small clearance. The research results have high engineering application value and can be used for reference in the design and construction of similar projects.
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U455.4

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6 T3家惠;曾何，

本文編號(hào)：2215477