渭武高速木寨嶺隧道施工變形預(yù)測(cè)及大變形分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-30 14:38
圍巖大變形在國內(nèi)外隧道建設(shè)中屢見不鮮,給隧道建設(shè)者們帶來極大困擾,也是學(xué)者們重點(diǎn)研究的方向之一。本文以渭武高速公路木寨嶺隧道工程為研究背景,根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)隧道實(shí)際大變形情況,主要運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、理論解析公式計(jì)算和數(shù)值模擬分析方法,對(duì)隧道大變形進(jìn)行預(yù)測(cè)分析和大變形分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究,主要研究工作及結(jié)論如下:(1)介紹了論文所依托的工程背景,包括木寨嶺隧道的工程設(shè)計(jì)情況、地質(zhì)條件、地應(yīng)力分布情況,經(jīng)過的斷層壓碎帶;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)位移實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)隧道圍巖具有變形量大、變形速率快和變形持續(xù)時(shí)間長的特征?偨Y(jié)出在極高地應(yīng)力情況下,炭質(zhì)板巖隧道施工變形存在以下特點(diǎn):(1)炭質(zhì)板巖具有弱膨脹性;(2)塑性擠壓式變形;(3)變形大且不收斂;(4)施工擾動(dòng)敏感性;(5)跳躍性。(2)根據(jù)木寨嶺隧道的實(shí)際圍巖情況,在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上,從軟弱圍巖的工程特征、力學(xué)理論以及失穩(wěn)破壞機(jī)理三個(gè)方面對(duì)炭質(zhì)板巖的特性進(jìn)行分析,以及在不良地質(zhì)條件下圍巖易發(fā)生的變形或破壞情況。當(dāng)層狀巖體節(jié)理裂隙發(fā)育、層間結(jié)合的破壞及巖層傾角適宜三個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí),層狀巖體才會(huì)發(fā)生滑移破壞。在支護(hù)不及時(shí)或支護(hù)不合理時(shí),圍巖破碎松動(dòng)圈將從開挖面持續(xù)向圍...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
木寨嶺隧道地理位置圖
?┰秸暮佑脘?擁姆炙?肽菊?攵?瑁?乩砦恢眉??2.1。圖 2.1 木寨嶺隧道地理位置圖2.2 隧道設(shè)計(jì)基本情況木寨嶺隧道洞身最大埋深約 629.1m,采用分離式設(shè)計(jì),隧道凈寬 10.25m,凈高 5.0m,其中左線全長 15221m;右線全長 15163m,左、右線隧道之間凈寬約 55m。全隧共設(shè) 3座斜井,均作為永久性通風(fēng)斜井,隧道設(shè)計(jì)情況如圖 2.2~圖 2.4 所示。圖 2.2 木寨嶺隧道線路總體走向圖
木寨嶺隧道施工變形預(yù)測(cè)及大變形分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究-8-圖 2.3 木寨嶺隧道主洞與三座斜井整體平面布置圖圖 2.4 木寨嶺公路隧道橫斷面設(shè)計(jì)圖2.3 工程地質(zhì)條件2.3.1 地形地貌木寨嶺隧道位于西秦嶺低中山區(qū)。隧址區(qū)海拔較高,山勢(shì)陡峻,自然坡度多大于 50°,溝谷深切呈“V”字型。地面相對(duì)高差 717m,溝谷狹窄,少階地。山坡為坡積、殘積及第四紀(jì)薄層風(fēng)積黃土覆蓋,巖體風(fēng)化及水土流失嚴(yán)重。2.3.2 地層巖性(1)隧道進(jìn)口淺埋段節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖性為黑灰色強(qiáng)風(fēng)化板巖,巖體破碎,局部夾薄層狀淺灰色中風(fēng)化礫巖。圍巖分級(jí)為 V 級(jí)。(2)隧道左線 ZK210+858~ZK225+800 和右線 K210+840~K225+750,該段為隧道中部,隧道埋深較大,巖性呈多韻律旋回,以二疊系炭質(zhì)板巖和砂巖為主,其次為石炭系炭質(zhì)板巖、砂巖和灰?guī)r,再次為古近系泥巖、砂巖和礫巖等,圍巖完整性受構(gòu)造和風(fēng)化控制。根據(jù)調(diào)查和勘察結(jié)果,隧道范圍段發(fā)育 12 條斷層,如圖 2.5 所示,其主要巖性為斷層壓碎巖,巖體節(jié)理裂隙極發(fā)育,且聯(lián)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的炭質(zhì)板巖隧道圍巖大變形與襯砌受力特征研究[J]. 郭健,陽軍生,陳維,沈東,劉濤,柴文勇. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]高地應(yīng)力層狀軟巖隧道大變形預(yù)測(cè)分級(jí)研究[J]. 陳子全,何川,吳迪,代聰,楊文波,徐國文. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]擠壓性圍巖隧道變形分級(jí)與控制對(duì)策[J]. 李寧. 鐵道建筑. 2018(05)
[4]木寨嶺隧道軟巖大變形施工技術(shù)措施研究[J]. 祁賢. 鐵道建筑技術(shù). 2018(03)
[5]高地應(yīng)力軟巖隧道大變形機(jī)理及控制措施探討——以木寨嶺隧道為例[J]. 呂顯福,趙占群,魏星星. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2016(06)
[6]蘭渝鐵路木寨嶺隧道嶺脊段襯砌-圍巖結(jié)構(gòu)體系變形受力特征分析[J]. 黃明利,趙建明,譚忠盛,李沿宗. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2016(06)
[7]蘭渝鐵路特殊復(fù)雜地質(zhì)隧道建設(shè)難點(diǎn)及對(duì)策[J]. 李國良. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2015(05)
[8]高地應(yīng)力軟巖隧道大變形分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究[J]. 王勝國. 鐵道建筑技術(shù). 2016(04)
[9]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]. 李國良,劉志春,朱永全. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2015(01)
[10]隧道軟巖大變形力學(xué)機(jī)制及防治措施綜述[J]. 高美奔,李天斌,孟陸波,陳國慶. 施工技術(shù). 2013(S2)
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.長安大學(xué) 2017
[2]擠壓性圍巖隧道施工時(shí)空效應(yīng)及其大變形控制研究[D]. 趙旭峰.同濟(jì)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]木寨嶺高地應(yīng)力軟巖隧道嶺脊段支護(hù)結(jié)構(gòu)受力特征研究[D]. 肖祖通.北京交通大學(xué) 2017
[2]考慮蠕變特性的隧道圍巖與襯砌結(jié)構(gòu)相互作用規(guī)律研究[D]. 侯東.西安科技大學(xué) 2017
[3]蘭新二線大梁隧道高地應(yīng)力軟巖大變形控制技術(shù)研究[D]. 袁曄.西南交通大學(xué) 2016
[4]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
[5]大梁隧道高地應(yīng)力軟巖大變形預(yù)測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 王喆.西南交通大學(xué) 2014
[6]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在時(shí)間序列預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 宋玉強(qiáng).西安建筑科技大學(xué) 2005
[7]高地應(yīng)力圍巖擠壓性大變形分析及數(shù)值模擬[D]. 鄢建華.南京水利科學(xué)研究院 2004
本文編號(hào):3466907
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
木寨嶺隧道地理位置圖
?┰秸暮佑脘?擁姆炙?肽菊?攵?瑁?乩砦恢眉??2.1。圖 2.1 木寨嶺隧道地理位置圖2.2 隧道設(shè)計(jì)基本情況木寨嶺隧道洞身最大埋深約 629.1m,采用分離式設(shè)計(jì),隧道凈寬 10.25m,凈高 5.0m,其中左線全長 15221m;右線全長 15163m,左、右線隧道之間凈寬約 55m。全隧共設(shè) 3座斜井,均作為永久性通風(fēng)斜井,隧道設(shè)計(jì)情況如圖 2.2~圖 2.4 所示。圖 2.2 木寨嶺隧道線路總體走向圖
木寨嶺隧道施工變形預(yù)測(cè)及大變形分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究-8-圖 2.3 木寨嶺隧道主洞與三座斜井整體平面布置圖圖 2.4 木寨嶺公路隧道橫斷面設(shè)計(jì)圖2.3 工程地質(zhì)條件2.3.1 地形地貌木寨嶺隧道位于西秦嶺低中山區(qū)。隧址區(qū)海拔較高,山勢(shì)陡峻,自然坡度多大于 50°,溝谷深切呈“V”字型。地面相對(duì)高差 717m,溝谷狹窄,少階地。山坡為坡積、殘積及第四紀(jì)薄層風(fēng)積黃土覆蓋,巖體風(fēng)化及水土流失嚴(yán)重。2.3.2 地層巖性(1)隧道進(jìn)口淺埋段節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖性為黑灰色強(qiáng)風(fēng)化板巖,巖體破碎,局部夾薄層狀淺灰色中風(fēng)化礫巖。圍巖分級(jí)為 V 級(jí)。(2)隧道左線 ZK210+858~ZK225+800 和右線 K210+840~K225+750,該段為隧道中部,隧道埋深較大,巖性呈多韻律旋回,以二疊系炭質(zhì)板巖和砂巖為主,其次為石炭系炭質(zhì)板巖、砂巖和灰?guī)r,再次為古近系泥巖、砂巖和礫巖等,圍巖完整性受構(gòu)造和風(fēng)化控制。根據(jù)調(diào)查和勘察結(jié)果,隧道范圍段發(fā)育 12 條斷層,如圖 2.5 所示,其主要巖性為斷層壓碎巖,巖體節(jié)理裂隙極發(fā)育,且聯(lián)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的炭質(zhì)板巖隧道圍巖大變形與襯砌受力特征研究[J]. 郭健,陽軍生,陳維,沈東,劉濤,柴文勇. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]高地應(yīng)力層狀軟巖隧道大變形預(yù)測(cè)分級(jí)研究[J]. 陳子全,何川,吳迪,代聰,楊文波,徐國文. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]擠壓性圍巖隧道變形分級(jí)與控制對(duì)策[J]. 李寧. 鐵道建筑. 2018(05)
[4]木寨嶺隧道軟巖大變形施工技術(shù)措施研究[J]. 祁賢. 鐵道建筑技術(shù). 2018(03)
[5]高地應(yīng)力軟巖隧道大變形機(jī)理及控制措施探討——以木寨嶺隧道為例[J]. 呂顯福,趙占群,魏星星. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2016(06)
[6]蘭渝鐵路木寨嶺隧道嶺脊段襯砌-圍巖結(jié)構(gòu)體系變形受力特征分析[J]. 黃明利,趙建明,譚忠盛,李沿宗. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2016(06)
[7]蘭渝鐵路特殊復(fù)雜地質(zhì)隧道建設(shè)難點(diǎn)及對(duì)策[J]. 李國良. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2015(05)
[8]高地應(yīng)力軟巖隧道大變形分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究[J]. 王勝國. 鐵道建筑技術(shù). 2016(04)
[9]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]. 李國良,劉志春,朱永全. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2015(01)
[10]隧道軟巖大變形力學(xué)機(jī)制及防治措施綜述[J]. 高美奔,李天斌,孟陸波,陳國慶. 施工技術(shù). 2013(S2)
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.長安大學(xué) 2017
[2]擠壓性圍巖隧道施工時(shí)空效應(yīng)及其大變形控制研究[D]. 趙旭峰.同濟(jì)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]木寨嶺高地應(yīng)力軟巖隧道嶺脊段支護(hù)結(jié)構(gòu)受力特征研究[D]. 肖祖通.北京交通大學(xué) 2017
[2]考慮蠕變特性的隧道圍巖與襯砌結(jié)構(gòu)相互作用規(guī)律研究[D]. 侯東.西安科技大學(xué) 2017
[3]蘭新二線大梁隧道高地應(yīng)力軟巖大變形控制技術(shù)研究[D]. 袁曄.西南交通大學(xué) 2016
[4]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
[5]大梁隧道高地應(yīng)力軟巖大變形預(yù)測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 王喆.西南交通大學(xué) 2014
[6]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在時(shí)間序列預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 宋玉強(qiáng).西安建筑科技大學(xué) 2005
[7]高地應(yīng)力圍巖擠壓性大變形分析及數(shù)值模擬[D]. 鄢建華.南京水利科學(xué)研究院 2004
本文編號(hào):3466907
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