自然界中,層狀巖體分布廣泛,其各向異性力學(xué)特性使得隧道圍巖受力更加復(fù)雜,在該地質(zhì)條件下隧道施工易造成圍巖失穩(wěn)破壞。而圍巖失穩(wěn)過程是一個(gè)非線性突變的過程,要對(duì)圍巖破壞中的非線性突變情況進(jìn)行真實(shí)反映,并掌握圍巖失穩(wěn)發(fā)生時(shí)機(jī),有必要在現(xiàn)有的方法上結(jié)合非線性科學(xué)理論進(jìn)行圍巖穩(wěn)定性研究。鑒于此,本文將以穿越順層偏壓不良地質(zhì)區(qū)段的西南某高鐵隧道建設(shè)項(xiàng)目為依托,在數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上引入突變理論對(duì)隧道開挖時(shí)圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行研究,并以現(xiàn)場監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)與突變分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)照分析。本文主要的研究成果如下:（1）采用有限元軟件模擬了30o、45o、60o三種巖層傾角下隧道開挖過程,主要分析了上臺(tái)階開挖高度由7m變更為9m時(shí)關(guān)鍵斷面圍巖應(yīng)力、變形特點(diǎn)及規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)在早期開挖階段三種巖層傾角下圍巖應(yīng)力、變形曲線變化幅度較小,通過研究斷面后0.8D（D為隧道洞徑）范圍內(nèi)變化幅度最大,隨著開挖遠(yuǎn)離研究斷面,應(yīng)力、變形趨于穩(wěn)定;開挖最終階段左右兩側(cè)圍巖應(yīng)力、變形呈非對(duì)稱分布;研究斷面拱頂、左拱腰、左邊墻變形值隨巖層傾角的增加而增加,而右拱腰、右邊墻變形值減小;研究斷面左右兩側(cè)控制點(diǎn),除右邊墻隨傾角的增加呈現(xiàn)先增加... 

【文章來源】：重慶交通大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

1研究技術(shù)路線圖

重慶交通大學(xué)碩士論文10第二章偏壓隧道成因與層狀巖體隧道失穩(wěn)分析2.1隧道偏壓原因偏壓隧道是指因某些原因，導(dǎo)致隧道中心面兩側(cè)圍巖壓力差別較大或非對(duì)稱，進(jìn)而使得支護(hù)結(jié)構(gòu)承載不均勻的隧道。產(chǎn)生隧道偏壓的原因主要有以下三種：（1）地形引起的偏壓當(dāng)隧道埋深較淺，所處地形坡度陡峭或隧道兩側(cè)埋深有相對(duì)高差，例如傍山隧道和隧道進(jìn)口段（如圖2.1.1、2.1.2），這樣的地形造成隧道施工過程中支護(hù)結(jié)構(gòu)承受不均勻的圍巖壓力。地形引起的偏壓作用見圖2.1.3。圖2.1.1傍山隧道圖2.1.2隧道進(jìn)口段圖2.1.3地形引起的偏壓（2）地質(zhì)構(gòu)造引起的偏壓地質(zhì)構(gòu)造引起的偏壓現(xiàn)象多發(fā)生于層狀的巖體和非均質(zhì)地層中。層狀巖體中往往存在發(fā)育節(jié)理裂隙與軟弱結(jié)構(gòu)面，自穩(wěn)能力降低。當(dāng)隧道開挖進(jìn)行時(shí)（尤其是在爆破后），巖層受到了極大的擾動(dòng)，發(fā)生應(yīng)力重分布的圍巖容易沿著層間的軟弱結(jié)構(gòu)面和滑動(dòng)面發(fā)生位移，造成支護(hù)系統(tǒng)承擔(dān)不對(duì)稱的載荷現(xiàn)象，形成偏壓。如圖2.1.4，圖2.1.5。

重慶交通大學(xué)碩士論文10第二章偏壓隧道成因與層狀巖體隧道失穩(wěn)分析2.1隧道偏壓原因偏壓隧道是指因某些原因，導(dǎo)致隧道中心面兩側(cè)圍巖壓力差別較大或非對(duì)稱，進(jìn)而使得支護(hù)結(jié)構(gòu)承載不均勻的隧道。產(chǎn)生隧道偏壓的原因主要有以下三種：（1）地形引起的偏壓當(dāng)隧道埋深較淺，所處地形坡度陡峭或隧道兩側(cè)埋深有相對(duì)高差，例如傍山隧道和隧道進(jìn)口段（如圖2.1.1、2.1.2），這樣的地形造成隧道施工過程中支護(hù)結(jié)構(gòu)承受不均勻的圍巖壓力。地形引起的偏壓作用見圖2.1.3。圖2.1.1傍山隧道圖2.1.2隧道進(jìn)口段圖2.1.3地形引起的偏壓（2）地質(zhì)構(gòu)造引起的偏壓地質(zhì)構(gòu)造引起的偏壓現(xiàn)象多發(fā)生于層狀的巖體和非均質(zhì)地層中。層狀巖體中往往存在發(fā)育節(jié)理裂隙與軟弱結(jié)構(gòu)面，自穩(wěn)能力降低。當(dāng)隧道開挖進(jìn)行時(shí)（尤其是在爆破后），巖層受到了極大的擾動(dòng)，發(fā)生應(yīng)力重分布的圍巖容易沿著層間的軟弱結(jié)構(gòu)面和滑動(dòng)面發(fā)生位移，造成支護(hù)系統(tǒng)承擔(dān)不對(duì)稱的載荷現(xiàn)象，形成偏壓。如圖2.1.4，圖2.1.5。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]突變理論在巖土與結(jié)構(gòu)工程中的若干應(yīng)用[D]. 張業(yè)民.大連理工大學(xué) 2008

碩士論文
[1]公路隧道施工圍巖穩(wěn)定極限位移預(yù)測(cè)模型研究[D]. 馬玉杰.北京交通大學(xué) 2014
[2]層狀巖體隧道圍巖穩(wěn)定性及破壞模式研究[D]. 邵遠(yuǎn)揚(yáng).西南交通大學(xué) 2013
[3]地質(zhì)順層偏壓隧道施工力學(xué)研究[D]. 于躍勛.西南交通大學(xué) 2004
[4]單線鐵路隧道地質(zhì)順層偏壓襯砌結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究[D]. 任桂蘭.西南交通大學(xué) 2004



本文編號(hào)：2958847