破碎炭質板巖隧道大變形機理及變形控制技術研究
發(fā)布時間：2021-10-07 11:10
隨著“一帶一路”戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進,云南作為我國重要的對外口岸,其鐵路隧道工程建設量劇增。云南省地形地質條件復雜,隧道修建過程中常出現(xiàn)軟巖大變形的工程難題,嚴重影響隧道建設的正常推進。本文依托大（理）臨（滄）鐵路杏子山隧道炭質板巖大變形段,綜合采用現(xiàn)場監(jiān)測、室內(nèi)外試驗及數(shù)值模擬等研究手段,分析炭質板巖大變形產(chǎn)生機制并提出以超前核心土加固為核心的大變形控制技術,研究成果可為云南區(qū)域類似軟巖大變形隧道的處治提供有益指導。論文主要工作及成果如下:（1）結合炭質板巖段支護破壞情況及現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù),分析得到杏子山隧道炭質板巖段大變形特征。在此基礎上,采用XRD及二次地應力測試手段對巖石成分及隧道二次地應力進行測試,測試結果表明杏子山隧道炭質板巖主要由白云母和斜綠泥石這種片狀極解理的硅酸鹽礦物及碎屑礦物石英組成,其節(jié)理裂隙發(fā)育,應力釋放引起的巖體擴容現(xiàn)象明顯。杏子山隧道開挖后圍巖豎向二次地應力在2MPa6MPa區(qū)間范圍內(nèi),隧道大變形與隧址區(qū)地應力值關系較小。（2）根據(jù)對杏子山隧道大變形特征、巖體性質及地應力大小的分析結論,提出杏子山隧道炭質板巖地層以圍巖漸進性破壞模式為主的軟巖...
【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：92 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
“十三五”云南鐵路網(wǎng)規(guī)劃圖
高度11.24m，寬度 14.47m。杏子山隧道地質縱斷面圖見圖 2-1。圖2-1 隧道地質縱斷面圖受地層巖性及地質構造影響，杏子山隧道進口自進洞以來，圍巖沉降及收斂變形顯著。施工過程中多次發(fā)生初期支護大變形，每次均調(diào)整加強支護參數(shù)，尤其在接近現(xiàn)掌子面段落（DK80+446～DK80+458）采用了雙層 I25b 鋼拱架強剛性支護措施的情況下（預留變形量 60cm），仍然難以抑制初期支護發(fā)生大變形，侵限現(xiàn)象嚴重，具體見圖 2-2 所示。
圖2-2杏子山隧道圍巖、支護參數(shù)及圍巖變形統(tǒng)計（1）地層巖性杏子山隧道大變形區(qū)段上覆第四系全新統(tǒng)滑坡堆積層塊石土，泥石流堆積層粗角礫土、細角礫土、碎石土，崩積層塊石土，坡崩積層粉質粘土，細角礫土，沖洪積層粗角礫土、塊石土，坡殘積粉質粘土、粘土。下伏基巖為侏羅系花開左組下段泥巖夾砂巖；下統(tǒng)漾江組下段泥巖、砂質泥巖夾砂巖；寒武系無量山群第五段白云質灰?guī)r、灰?guī)r、炭質板巖、砂質板巖、千枚巖夾片巖、變質砂巖；第四段炭質板巖、鈣質板巖、石英片巖、云母片巖。杏子山隧道大變形區(qū)段穿越寒武系無量山群第五段（∈wl5），根據(jù) 1/20 萬巍山幅《區(qū)域地質調(diào)查報告》標準地層剖面，寒武系無量山群第五段（∈wl5）由上至下共分為六層，隧道主要穿越標準斷面剖面第一層，巖性為炭質板巖、黑色板巖、片巖、變質砂巖地層�，F(xiàn)場揭露巖體如圖 2-3 所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]高地應力軟巖隧道圓形斷面擴挖施工圍巖及支護受力特征研究[J]. 鄒翀,尤顯明,焦雷,黃明利,肖祖通. 隧道建設. 2017(01)
[2]泛亞鐵路西通道研究[J]. 宋元勝. 中國鐵路. 2016(09)
[3]軟巖大變形隧道變形規(guī)律及控制措施[J]. 鄧啟華. 施工技術. 2016(17)
[4]大斷面黃土隧道初期支護合理設置形式研究[J]. 張巨功,宿鐘鳴. 中外公路. 2016(02)
[5]蘭渝鐵路高地應力軟巖隧道擠壓大變形規(guī)律及分級標準研究[J]. 李國良,劉志春,朱永全. 現(xiàn)代隧道技術. 2015(01)
[6]基于圍巖-支護特征理論的高地應力軟巖隧道初期支護選型研究[J]. 張德華,劉士海,任少強. 土木工程學報. 2015(01)
[7]強震區(qū)軟弱破碎千枚巖隧道系統(tǒng)錨桿支護作用效果分析[J]. 鄒育麟,何川,周藝,汪波,許金華. 巖土力學. 2013(07)
[8]隧道掌子面錨桿加固參數(shù)確定方法[J]. 李斌,漆泰岳,吳占瑞,唐進才. 鐵道學報. 2012(10)
[9]“新意法”在未成巖富水粉細砂層隧道中的適用性研究[J]. 劉江濤,崔宏偉,王振強. 蘭州交通大學學報. 2012(04)
[10]桃樹坪隧道富水未成巖粉細砂試驗段施工技術[J]. 李世才. 現(xiàn)代隧道技術. 2012(04)
博士論文
[1]炭質板巖大變形隧道結構受力特性及變形控制技術研究[D]. 杜耀輝.長安大學 2017
[2]炭質板巖蠕變特性研究及其在隧道變形控制中的應用[D]. 王更峰.重慶大學 2012
[3]隧道軟弱圍巖變形機制與控制技術研究[D]. 趙勇.北京交通大學 2012
[4]高應力軟巖公路隧道大變形機理及工程應用研究[D]. 李鴻博.華中科技大學 2012
碩士論文
[1]炭質板巖大斷面隧道圍巖穩(wěn)定分析與控制技術[D]. 李慶松.北京交通大學 2014
[2]炭質板巖隧道圍巖變形特性與支護參數(shù)研究[D]. 孫歡歡.中南大學 2012
本文編號：3421929
【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
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【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
“十三五”云南鐵路網(wǎng)規(guī)劃圖
高度11.24m，寬度 14.47m。杏子山隧道地質縱斷面圖見圖 2-1。圖2-1 隧道地質縱斷面圖受地層巖性及地質構造影響，杏子山隧道進口自進洞以來，圍巖沉降及收斂變形顯著。施工過程中多次發(fā)生初期支護大變形，每次均調(diào)整加強支護參數(shù)，尤其在接近現(xiàn)掌子面段落（DK80+446～DK80+458）采用了雙層 I25b 鋼拱架強剛性支護措施的情況下（預留變形量 60cm），仍然難以抑制初期支護發(fā)生大變形，侵限現(xiàn)象嚴重，具體見圖 2-2 所示。
圖2-2杏子山隧道圍巖、支護參數(shù)及圍巖變形統(tǒng)計（1）地層巖性杏子山隧道大變形區(qū)段上覆第四系全新統(tǒng)滑坡堆積層塊石土，泥石流堆積層粗角礫土、細角礫土、碎石土，崩積層塊石土，坡崩積層粉質粘土，細角礫土，沖洪積層粗角礫土、塊石土，坡殘積粉質粘土、粘土。下伏基巖為侏羅系花開左組下段泥巖夾砂巖；下統(tǒng)漾江組下段泥巖、砂質泥巖夾砂巖；寒武系無量山群第五段白云質灰?guī)r、灰?guī)r、炭質板巖、砂質板巖、千枚巖夾片巖、變質砂巖；第四段炭質板巖、鈣質板巖、石英片巖、云母片巖。杏子山隧道大變形區(qū)段穿越寒武系無量山群第五段（∈wl5），根據(jù) 1/20 萬巍山幅《區(qū)域地質調(diào)查報告》標準地層剖面，寒武系無量山群第五段（∈wl5）由上至下共分為六層，隧道主要穿越標準斷面剖面第一層，巖性為炭質板巖、黑色板巖、片巖、變質砂巖地層�，F(xiàn)場揭露巖體如圖 2-3 所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]高地應力軟巖隧道圓形斷面擴挖施工圍巖及支護受力特征研究[J]. 鄒翀,尤顯明,焦雷,黃明利,肖祖通. 隧道建設. 2017(01)
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[3]軟巖大變形隧道變形規(guī)律及控制措施[J]. 鄧啟華. 施工技術. 2016(17)
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[5]蘭渝鐵路高地應力軟巖隧道擠壓大變形規(guī)律及分級標準研究[J]. 李國良,劉志春,朱永全. 現(xiàn)代隧道技術. 2015(01)
[6]基于圍巖-支護特征理論的高地應力軟巖隧道初期支護選型研究[J]. 張德華,劉士海,任少強. 土木工程學報. 2015(01)
[7]強震區(qū)軟弱破碎千枚巖隧道系統(tǒng)錨桿支護作用效果分析[J]. 鄒育麟,何川,周藝,汪波,許金華. 巖土力學. 2013(07)
[8]隧道掌子面錨桿加固參數(shù)確定方法[J]. 李斌,漆泰岳,吳占瑞,唐進才. 鐵道學報. 2012(10)
[9]“新意法”在未成巖富水粉細砂層隧道中的適用性研究[J]. 劉江濤,崔宏偉,王振強. 蘭州交通大學學報. 2012(04)
[10]桃樹坪隧道富水未成巖粉細砂試驗段施工技術[J]. 李世才. 現(xiàn)代隧道技術. 2012(04)
博士論文
[1]炭質板巖大變形隧道結構受力特性及變形控制技術研究[D]. 杜耀輝.長安大學 2017
[2]炭質板巖蠕變特性研究及其在隧道變形控制中的應用[D]. 王更峰.重慶大學 2012
[3]隧道軟弱圍巖變形機制與控制技術研究[D]. 趙勇.北京交通大學 2012
[4]高應力軟巖公路隧道大變形機理及工程應用研究[D]. 李鴻博.華中科技大學 2012
碩士論文
[1]炭質板巖大斷面隧道圍巖穩(wěn)定分析與控制技術[D]. 李慶松.北京交通大學 2014
[2]炭質板巖隧道圍巖變形特性與支護參數(shù)研究[D]. 孫歡歡.中南大學 2012
本文編號：3421929
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