本文依托石渠至馬尼干戈公路上海子山隧道,采用理論分析、數值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測等方法,針對海子山隧道軟弱地質段施工期間出現(xiàn)的大變形問題進行討論,對大變形隧道斷面的施工工法、支護參數及施工控制措施進行研究。主要的研究成果如下:（1）探討軟巖大變形隧道的變形機理和類型,并結合實際工程,分析其施工過程出現(xiàn)大變形的主要原因,同時分析了軟巖大變形隧道控制技術理論和方法。（2）根據依托工程的地質狀況,建立三維數值模型,運用有限元軟件分別對二臺階法、預留核心土法、CRD法等三種施工工法進行了數值模擬,得到三種工法下隧道拱頂豎向位移和邊墻水平位移發(fā)展規(guī)律,由數值模擬結果以及考慮施工進度等得出預留核心土法為本隧道軟弱地質段的最優(yōu)施工工法。（3）結合軟巖隧道支護結構特點和作用機理,運用有限元軟件,研究分析不同噴混強度和厚度、不同錨桿橫向間距和長度對隧道圍巖的穩(wěn)定性影響,得出本隧道最優(yōu)支護參數及合理的二襯厚度。（4）結合本隧道所采用的控制圍巖穩(wěn)定措施,研究分析控制掌子面先行位移技術和后方位移技術的優(yōu)缺點。（5）結合現(xiàn)場監(jiān)測數據,對比分析數值模擬,驗證數值模擬分析的可靠性,為今后類似工程提供設計和施工的理論依據。 

【文章頁數】：95 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 課題的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 軟巖變形機理研究現(xiàn)狀
        1.2.2 隧道支護理論研究現(xiàn)狀
        1.2.3 軟巖隧道變形控制技術研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內容及方法
        1.3.1 主要研究內容
        1.3.2 研究方法
第二章 軟巖隧道大變形機理及支護結構的特性分析
    2.1 軟巖大變形定義
    2.2 軟巖隧道大變形的類型與機制研究
        2.2.1 巖體巖性控制型
        2.2.2 巖體結構破碎控制型
        2.2.3 巖體人工擾動控制型
    2.3 軟巖隧道支護結構特點及作用機理
        2.3.1 軟巖隧道支護結構特點
        2.3.2 軟巖隧道支護結構作用機理
    2.4 軟弱圍巖與支護結構共同作用原理
    2.5 軟巖大變形隧道變形控制理論
    2.6 本章小結
第三章 軟巖隧道大變形段施工工法與支護結構優(yōu)化設計研究
    3.1 概述
    3.2 工程概況
        3.2.1 工程簡述
        3.2.2 氣象及水文地質資料
        3.2.3 地層巖性
        3.2.4 海子山隧道發(fā)生大變形的影響因素
    3.3 軟巖隧道施工工法研究
        3.3.1 常用軟巖隧道施工工法及其優(yōu)缺點
        3.3.2 模擬工況及建模情況
        3.3.3 數值模擬結果與分析
    3.4 軟巖隧道支護結構因素影響研究
        3.4.1 噴射混凝土強度優(yōu)化設計
        3.4.2 噴射混凝土厚度優(yōu)化設計
        3.4.3 錨桿橫向間距優(yōu)化設計
        3.4.4 錨桿長度優(yōu)化設計
    3.5 基于荷載-結構法分析二次襯砌的合理厚度
        3.5.1 有限元計算模型與假定
        3.5.2 計算參數
        3.5.3 荷載計算及檢算公式
        3.5.4 計算及檢算
        3.5.5 結果分析
    3.6 本章小結
第四章 監(jiān)控量測與控制技術研究
    4.1 控制掌子面先行位移的技術
        4.1.1 超前小導管注漿
        4.1.2 超前管棚注漿
    4.2 控制掌子面后方位移的技術
        4.2.1 鋼拱架支護
        4.2.2 注漿加固
        4.2.3 腳部補強鎖腳錨桿
    4.3 施工監(jiān)控量測介紹
        4.3.1 監(jiān)控量測的目的
        4.3.2 監(jiān)控量測的項目
        4.3.3 監(jiān)控量測的項目控制標準
    4.4 施工監(jiān)控量測結果分析
        4.4.1 圍巖位移分析
        4.4.2 初期支護內力分析
    4.5 監(jiān)控結果與有限元結構對比分析
        4.5.1 圍巖位移對比分析
        4.5.2 初期支護內力對比分析
    4.6 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
在學期間發(fā)表的論著及取得的科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]關角特長鐵路隧道不良地質致災機理及控制技術研究[D]. 萬飛.北京交通大學 2014
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碩士論文
[1]軟弱地層隧道超前預加固措施作用效果研究[D]. 孟猛.北京交通大學 2015



本文編號：3734243