破碎炭質(zhì)板巖隧道大變形機(jī)理及變形控制技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-07 11:10
隨著“一帶一路”戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進(jìn),云南作為我國(guó)重要的對(duì)外口岸,其鐵路隧道工程建設(shè)量劇增。云南省地形地質(zhì)條件復(fù)雜,隧道修建過(guò)程中常出現(xiàn)軟巖大變形的工程難題,嚴(yán)重影響隧道建設(shè)的正常推進(jìn)。本文依托大(理)臨(滄)鐵路杏子山隧道炭質(zhì)板巖大變形段,綜合采用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、室內(nèi)外試驗(yàn)及數(shù)值模擬等研究手段,分析炭質(zhì)板巖大變形產(chǎn)生機(jī)制并提出以超前核心土加固為核心的大變形控制技術(shù),研究成果可為云南區(qū)域類(lèi)似軟巖大變形隧道的處治提供有益指導(dǎo)。論文主要工作及成果如下:(1)結(jié)合炭質(zhì)板巖段支護(hù)破壞情況及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù),分析得到杏子山隧道炭質(zhì)板巖段大變形特征。在此基礎(chǔ)上,采用XRD及二次地應(yīng)力測(cè)試手段對(duì)巖石成分及隧道二次地應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明杏子山隧道炭質(zhì)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(yīng)力釋放引起的巖體擴(kuò)容現(xiàn)象明顯。杏子山隧道開(kāi)挖后圍巖豎向二次地應(yīng)力在2MPa6MPa區(qū)間范圍內(nèi),隧道大變形與隧址區(qū)地應(yīng)力值關(guān)系較小。(2)根據(jù)對(duì)杏子山隧道大變形特征、巖體性質(zhì)及地應(yīng)力大小的分析結(jié)論,提出杏子山隧道炭質(zhì)板巖地層以圍巖漸進(jìn)性破壞模式為主的軟巖...
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(zhì)縱斷面圖見(jiàn)圖 2-1。圖2-1 隧道地質(zhì)縱斷面圖受地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造影響,杏子山隧道進(jìn)口自進(jìn)洞以來(lái),圍巖沉降及收斂變形顯著。施工過(guò)程中多次發(fā)生初期支護(hù)大變形,每次均調(diào)整加強(qiáng)支護(hù)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(qiáng)剛性支護(hù)措施的情況下(預(yù)留變形量 60cm),仍然難以抑制初期支護(hù)發(fā)生大變形,侵限現(xiàn)象嚴(yán)重,具體見(jiàn)圖 2-2 所示。
圖2-2杏子山隧道圍巖、支護(hù)參數(shù)及圍巖變形統(tǒng)計(jì)(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(xì)角礫土、碎石土,崩積層塊石土,坡崩積層粉質(zhì)粘土,細(xì)角礫土,沖洪積層粗角礫土、塊石土,坡殘積粉質(zhì)粘土、粘土。下伏基巖為侏羅系花開(kāi)左組下段泥巖夾砂巖;下統(tǒng)漾江組下段泥巖、砂質(zhì)泥巖夾砂巖;寒武系無(wú)量山群第五段白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、炭質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖、千枚巖夾片巖、變質(zhì)砂巖;第四段炭質(zhì)板巖、鈣質(zhì)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(wú)量山群第五段(∈wl5),根據(jù) 1/20 萬(wàn)巍山幅《區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》標(biāo)準(zhǔn)地層剖面,寒武系無(wú)量山群第五段(∈wl5)由上至下共分為六層,隧道主要穿越標(biāo)準(zhǔn)斷面剖面第一層,巖性為炭質(zhì)板巖、黑色板巖、片巖、變質(zhì)砂巖地層。現(xiàn)場(chǎng)揭露巖體如圖 2-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高地應(yīng)力軟巖隧道圓形斷面擴(kuò)挖施工圍巖及支護(hù)受力特征研究[J]. 鄒翀,尤顯明,焦雷,黃明利,肖祖通. 隧道建設(shè). 2017(01)
[2]泛亞鐵路西通道研究[J]. 宋元?jiǎng)? 中國(guó)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(shù). 2016(17)
[4]大斷面黃土隧道初期支護(hù)合理設(shè)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(yīng)力軟巖隧道擠壓大變形規(guī)律及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究[J]. 李國(guó)良,劉志春,朱永全. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2015(01)
[6]基于圍巖-支護(hù)特征理論的高地應(yīng)力軟巖隧道初期支護(hù)選型研究[J]. 張德華,劉士海,任少?gòu)?qiáng). 土木工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]強(qiáng)震區(qū)軟弱破碎千枚巖隧道系統(tǒng)錨桿支護(hù)作用效果分析[J]. 鄒育麟,何川,周藝,汪波,許金華. 巖土力學(xué). 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(jìn)才. 鐵道學(xué)報(bào). 2012(10)
[9]“新意法”在未成巖富水粉細(xì)砂層隧道中的適用性研究[J]. 劉江濤,崔宏偉,王振強(qiáng). 蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
[10]桃樹(shù)坪隧道富水未成巖粉細(xì)砂試驗(yàn)段施工技術(shù)[J]. 李世才. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2012(04)
博士論文
[1]炭質(zhì)板巖大變形隧道結(jié)構(gòu)受力特性及變形控制技術(shù)研究[D]. 杜耀輝.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[2]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]. 王更峰.重慶大學(xué) 2012
[3]隧道軟弱圍巖變形機(jī)制與控制技術(shù)研究[D]. 趙勇.北京交通大學(xué) 2012
[4]高應(yīng)力軟巖公路隧道大變形機(jī)理及工程應(yīng)用研究[D]. 李鴻博.華中科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]炭質(zhì)板巖大斷面隧道圍巖穩(wěn)定分析與控制技術(shù)[D]. 李慶松.北京交通大學(xué) 2014
[2]炭質(zhì)板巖隧道圍巖變形特性與支護(hù)參數(shù)研究[D]. 孫歡歡.中南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3421929
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(zhì)縱斷面圖見(jiàn)圖 2-1。圖2-1 隧道地質(zhì)縱斷面圖受地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造影響,杏子山隧道進(jìn)口自進(jìn)洞以來(lái),圍巖沉降及收斂變形顯著。施工過(guò)程中多次發(fā)生初期支護(hù)大變形,每次均調(diào)整加強(qiáng)支護(hù)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(qiáng)剛性支護(hù)措施的情況下(預(yù)留變形量 60cm),仍然難以抑制初期支護(hù)發(fā)生大變形,侵限現(xiàn)象嚴(yán)重,具體見(jiàn)圖 2-2 所示。
圖2-2杏子山隧道圍巖、支護(hù)參數(shù)及圍巖變形統(tǒng)計(jì)(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(xì)角礫土、碎石土,崩積層塊石土,坡崩積層粉質(zhì)粘土,細(xì)角礫土,沖洪積層粗角礫土、塊石土,坡殘積粉質(zhì)粘土、粘土。下伏基巖為侏羅系花開(kāi)左組下段泥巖夾砂巖;下統(tǒng)漾江組下段泥巖、砂質(zhì)泥巖夾砂巖;寒武系無(wú)量山群第五段白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、炭質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖、千枚巖夾片巖、變質(zhì)砂巖;第四段炭質(zhì)板巖、鈣質(zhì)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(wú)量山群第五段(∈wl5),根據(jù) 1/20 萬(wàn)巍山幅《區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》標(biāo)準(zhǔn)地層剖面,寒武系無(wú)量山群第五段(∈wl5)由上至下共分為六層,隧道主要穿越標(biāo)準(zhǔn)斷面剖面第一層,巖性為炭質(zhì)板巖、黑色板巖、片巖、變質(zhì)砂巖地層。現(xiàn)場(chǎng)揭露巖體如圖 2-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高地應(yīng)力軟巖隧道圓形斷面擴(kuò)挖施工圍巖及支護(hù)受力特征研究[J]. 鄒翀,尤顯明,焦雷,黃明利,肖祖通. 隧道建設(shè). 2017(01)
[2]泛亞鐵路西通道研究[J]. 宋元?jiǎng)? 中國(guó)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(shù). 2016(17)
[4]大斷面黃土隧道初期支護(hù)合理設(shè)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(yīng)力軟巖隧道擠壓大變形規(guī)律及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究[J]. 李國(guó)良,劉志春,朱永全. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2015(01)
[6]基于圍巖-支護(hù)特征理論的高地應(yīng)力軟巖隧道初期支護(hù)選型研究[J]. 張德華,劉士海,任少?gòu)?qiáng). 土木工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]強(qiáng)震區(qū)軟弱破碎千枚巖隧道系統(tǒng)錨桿支護(hù)作用效果分析[J]. 鄒育麟,何川,周藝,汪波,許金華. 巖土力學(xué). 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(jìn)才. 鐵道學(xué)報(bào). 2012(10)
[9]“新意法”在未成巖富水粉細(xì)砂層隧道中的適用性研究[J]. 劉江濤,崔宏偉,王振強(qiáng). 蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
[10]桃樹(shù)坪隧道富水未成巖粉細(xì)砂試驗(yàn)段施工技術(shù)[J]. 李世才. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2012(04)
博士論文
[1]炭質(zhì)板巖大變形隧道結(jié)構(gòu)受力特性及變形控制技術(shù)研究[D]. 杜耀輝.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[2]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]. 王更峰.重慶大學(xué) 2012
[3]隧道軟弱圍巖變形機(jī)制與控制技術(shù)研究[D]. 趙勇.北京交通大學(xué) 2012
[4]高應(yīng)力軟巖公路隧道大變形機(jī)理及工程應(yīng)用研究[D]. 李鴻博.華中科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]炭質(zhì)板巖大斷面隧道圍巖穩(wěn)定分析與控制技術(shù)[D]. 李慶松.北京交通大學(xué) 2014
[2]炭質(zhì)板巖隧道圍巖變形特性與支護(hù)參數(shù)研究[D]. 孫歡歡.中南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3421929
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