斷層破碎帶作為隧道施工常見(jiàn)的工程地質(zhì)條件之一,巖體破碎,圍巖自穩(wěn)能力差,再加上預(yù)測(cè)位置不準(zhǔn)或支護(hù)效果不佳,極易發(fā)生底板隆起、初支破壞、二襯開(kāi)裂等變形破壞,顯著提高了隧道施工風(fēng)險(xiǎn)。為此,本文以魯南高速鐵路團(tuán)月山隧道工程中出現(xiàn)的斷層破碎帶為背景,綜合運(yùn)用數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和BIM可視化技術(shù)等對(duì)團(tuán)月山隧道穿越斷層時(shí)(團(tuán)月山斷層和尼山斷層)的施工技術(shù)進(jìn)行深入研究。主要研究工作和成果如下:(1)對(duì)比分析各工法優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合團(tuán)月山斷層和尼山斷層帶地質(zhì)情況,擬定了臺(tái)階法和三臺(tái)階法相結(jié)合的施工方法,并制定了相應(yīng)的支護(hù)方案。(2)通過(guò)數(shù)值模擬的技術(shù)手段最終分別得到了團(tuán)月山及尼山兩大斷層帶施工影響規(guī)律。研究表明,經(jīng)過(guò)斷層帶時(shí)地表沉降明顯變大,最大沉降分別為3.81 mm、7.10 mm;隧道進(jìn)出斷層帶區(qū)域塑性區(qū)變化較大,斷層處塑性區(qū)較為明顯,且位置主要集中在拱腰;對(duì)于支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力,斷層區(qū)域應(yīng)力較大,壓應(yīng)力主要集中在拱腰,拉應(yīng)力主要分布在拱腳和拱頂區(qū)域,且管棚彎矩主要受上臺(tái)階開(kāi)挖影響。(3)結(jié)合團(tuán)月山斷層以及尼山斷層帶施工,對(duì)穿越斷層帶施工規(guī)律進(jìn)行了進(jìn)一步深化研究,并給出了相關(guān)的施工對(duì)策及建議。研究表明,斷層...

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題的目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 斷層破碎帶對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
        1.2.2 斷層破碎帶巖體隧道大變形及其控制研究現(xiàn)狀
        1.2.3 BIM技術(shù)在隧道工程中應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 研究方法
2 施工方案比選研究
    2.0 工程背景
    2.1 隧道圍巖地質(zhì)分析
        2.1.1 地形地貌
        2.1.2 地層巖性
        2.1.3 水文地質(zhì)條件
        2.1.4 隧道斷層介紹
    2.2 隧道斷面的判定及斷層特點(diǎn)
        2.2.1 隧道斷面尺寸的判定
        2.2.2 斷層的特點(diǎn)
    2.3 隧道施工方法
        2.3.1 施工方法的確定
        2.3.2 支護(hù)方式
        2.3.3 超前支護(hù)方式
    2.4 本章小結(jié)
3 團(tuán)月山大斷面斷層圍巖穩(wěn)定性數(shù)值分析
    3.1 模型的建立
        3.1.1 有限單元法的基本原理
        3.1.2 隧道模擬基本假定
        3.1.3 計(jì)算模型
        3.1.4 模型參數(shù)的選取
        3.1.5 隧道模擬方案
    3.2 團(tuán)月山斷層帶數(shù)值模擬分析
        3.2.1 模型整體位移形變分析
        3.2.2 地表沉降數(shù)值分析
        3.2.3 圍巖塑性區(qū)數(shù)值分析
        3.2.4 圍巖變形數(shù)據(jù)分析
        3.2.5 支護(hù)結(jié)構(gòu)分析
    3.3 尼山斷層帶數(shù)值模擬分析
        3.3.1 模型整體位移形變分析
        3.3.2 地表沉降數(shù)值分析
        3.3.3 圍巖塑性區(qū)數(shù)值分析
        3.3.4 圍巖變形數(shù)據(jù)分析
        3.3.5 支護(hù)結(jié)構(gòu)分析
    3.4 基于數(shù)值模擬分析的施工建議
    3.5 本章小結(jié)
4 隧道斷層帶圍巖變形現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與分析
    4.1 監(jiān)測(cè)的目的和意義
    4.2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方案
        4.2.1 監(jiān)控量測(cè)采用設(shè)備
        4.2.2 監(jiān)測(cè)斷面及監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置原則
        4.2.3 數(shù)據(jù)處理方法
    4.3 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析
        4.3.1 團(tuán)月山斷層變形監(jiān)測(cè)分析
        4.3.2 團(tuán)月山斷層鋼拱架軸力檢測(cè)結(jié)果分析
        4.3.3 尼山斷層變形監(jiān)測(cè)分析
        4.3.4 尼山斷層鋼拱架軸力檢測(cè)結(jié)果分析
    4.4 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比
    4.5 本章小結(jié)
5 斷層帶風(fēng)險(xiǎn)管理研究
    5.0 概述
    5.1 斷層施工工法模擬
        5.1.1 隧道模型的建立
        5.1.2 隧道施工模擬
    5.2 平臺(tái)總體框架
        5.2.1 管理流程
        5.2.2 平臺(tái)總體構(gòu)架
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表論文及專利成果



本文編號(hào)：3792632