【摘要】：針對(duì)對(duì)于軟弱地層高水壓地區(qū)隧道,不良地質(zhì)的加固和地下水的處理是非常重要的措施。論文將通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等方法,考慮應(yīng)力-滲流耦合,以實(shí)際工程背景為依托,對(duì)不同的防排水措施、不良地質(zhì)加固方法等重要工程問(wèn)題進(jìn)行研究,并提出具有一般性的研究成果,為其它的類似工程實(shí)踐也可以提供參考依據(jù)。本文采用理論推導(dǎo),數(shù)值分析的方法,對(duì)地處富水地層破碎帶的大斷面隧道施工工法進(jìn)行了研究,利用Kozeny-Caman公式結(jié)合雙曲線e-p模型推導(dǎo)了滲流系數(shù)與豎向應(yīng)力之間的理論關(guān)系式,并編制了 ABAQUS用戶子程序用于數(shù)值計(jì)算。得到的主要結(jié)論如下:(1)在考慮滲流的條件下,計(jì)算表明深埋隧道采用超前注漿加固的方式時(shí),開挖面后方土體的塑性區(qū)與淺埋隧道不同,受土拱效應(yīng)影響,其塑性區(qū)并沒有向地表貫通的趨勢(shì),形狀為拋物線型。深埋隧道開挖面后方土體的擴(kuò)展模式為:塑性區(qū)先出現(xiàn)在仰拱位置處,隨著開挖步的增加隧道凌空面也增大,塑性區(qū)也隨著進(jìn)一步擴(kuò)大;當(dāng)開挖步鄰近未注漿區(qū)域時(shí),未注漿區(qū)域有可能先行出現(xiàn)塑性區(qū),進(jìn)一步開挖后,注漿區(qū)的塑性區(qū)延伸至非注漿區(qū),形成貫通。(2)通過(guò)在一定范圍內(nèi)變化巖體的內(nèi)摩擦角和粘聚力,研究?jī)?nèi)摩擦角和粘聚力對(duì)開挖面穩(wěn)定性的影響,計(jì)算表明:注漿區(qū)內(nèi)摩擦角及粘聚力對(duì)開挖面穩(wěn)定性的影響規(guī)律相似,兩者增大都可以有效提升開挖面的穩(wěn)定性,減小保證隧道開挖面穩(wěn)定性的安全距離,降低開挖面最大位移;同時(shí),粘聚力或內(nèi)摩擦角變化與開挖面最大位移的關(guān)系曲線為凹曲線,即隨著內(nèi)摩擦角及粘聚力的增大,提升穩(wěn)定性效益是降低的。因此,通過(guò)注漿提高巖土體的力學(xué)參數(shù),保證開挖面穩(wěn)定性的方法是有效的,但是過(guò)度的追求提高巖土體參數(shù)是缺少經(jīng)濟(jì)效益的。(3)通過(guò)設(shè)置四種不同的超前排水孔,研究了其對(duì)深埋山嶺隧道開挖面穩(wěn)定性的影響,結(jié)果表明:在只設(shè)置單一超前排水孔的情況下,設(shè)置底部排水孔可以最大限度的降低開挖面的最大位移,但是對(duì)與安全距離的影響較小;而設(shè)置側(cè)部排水孔可以有效的減小保證開挖面穩(wěn)定性的安全距離,但是對(duì)開挖面的最大位移的降低不如底部排水孔和中部排水孔。(4)模擬雙線隧道開挖的實(shí)際工況表明,對(duì)兩條隧道分步開挖時(shí),開挖面的穩(wěn)定性優(yōu)于雙線同時(shí)開挖;設(shè)置底部和中部排水孔后,開挖面最大位移可以減小50%以上。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U455

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳仁朋;尹鑫晟;湯旅軍;陳云敏;;考慮滲流條件下開挖面失穩(wěn)離心試驗(yàn)研究[J];巖土力學(xué);2015年S1期

2 王浩然;黃茂松;呂璽琳;周維祥;;考慮滲流影響的盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定上限分析[J];巖土工程學(xué)報(bào);2013年09期

3 關(guān)巖鵬;黃明利;彭峰;;大斷面軟巖隧道新意法加固參數(shù)研究[J];公路交通科技;2013年03期

4 徐前衛(wèi);馬靜;朱合華;丁文其;金方方;明娟;;軟弱破碎隧道圍巖開挖面穩(wěn)定性的擬三維模型試驗(yàn)研究[J];巖土工程學(xué)報(bào);2011年S1期

5 呂璽琳;王浩然;黃茂松;;盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定極限理論研究[J];巖土工程學(xué)報(bào);2011年01期

6 黎春林;繆林昌;;盾構(gòu)施工滲流場(chǎng)有限元模擬及其對(duì)臨近土層的影響分析[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年05期

7 高健;張義同;喬金麗;;滲透力對(duì)隧道開挖面穩(wěn)定性影響分析[J];巖土工程學(xué)報(bào);2009年10期

8 喬金麗;張義同;許春彥;;考慮滲流的盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性分析[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);2009年01期

9 彭長(zhǎng)學(xué);楊光華;;軟土e-p曲線確定的簡(jiǎn)化方法及在非線性沉降計(jì)算中的應(yīng)用[J];巖土力學(xué);2008年06期

10 廖少明;余炎;程致高;;盾尾密封對(duì)盾構(gòu)周邊滲流場(chǎng)及正面穩(wěn)定的影響[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 宋曙光;滲流作用下復(fù)合地層盾構(gòu)隧道施工開挖面穩(wěn)定性及控制研究[D];山東大學(xué);2016年

2 楊峰;淺埋隧道圍巖穩(wěn)定性的極限分析上限法研究[D];中南大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：2535065