隨著我國交通基礎設施快速發(fā)展,越來越多高速公路隧道開始往山區(qū)發(fā)展,這類隧道延伸長、深埋大、初始地應力大,爆破開挖后圍巖穩(wěn)定性會受到復雜的地質(zhì)情況的影響,特別是穿越構(gòu)造破碎帶的區(qū)段,在開挖擾動下掌子面及其后方未支護巖體極易發(fā)生垮塌,給隧道施工和人員安全帶來了很大的威脅。因此,結(jié)合米倉山隧道施工、運營初期的工程實際,深入開展隧道脆硬石英閃長巖、隧道穩(wěn)定性與垮塌、隧道運營期智能監(jiān)控,不僅能對米倉山隧道具體工程問題的解決提供技術(shù)支撐,對保證具體工程的質(zhì)量和施工運營安全、優(yōu)化設計都具有重要的實際意義。為了保障脆硬圍巖高地應力隧道施工安全、提高施工效率、提出長期監(jiān)測及支護控制措施,本文通過室內(nèi)試驗、理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場觀測、檢測和監(jiān)測、工程實例分析等多種手段對高地應力脆硬圍巖隧道失穩(wěn)機理及控制措施進行研究,其主要研究方法、內(nèi)容及結(jié)果如下:(1)通過對米倉山隧道石英閃長巖單軸、三軸壓縮試驗,分析不同圍壓下試樣的應力-應變曲線、宏觀破裂情況、巖石基本力學參數(shù),并結(jié)合聲發(fā)射試驗對巖石破壞的過程進行分析。同時,采用PFC^2D對壓縮試驗進行顆粒流模擬,揭示巖石微觀破裂特征和微觀破裂...

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 脆硬巖試驗研究
        1.2.2 脆硬圍巖高地應力隧道數(shù)值模擬研究
        1.2.3 深埋隧道的測試及支護理論研究
    1.3 目前研究存在的問題
    1.4 研究內(nèi)容和思路
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 研究方法及技術(shù)路線
第2章 米倉山隧道簡介及高地應力工程問題
    2.1 米倉山隧道概況
        2.1.1 工程簡介
        2.1.2 工程地質(zhì)
    2.2 地應力特征
    2.3 隧道高地應力段施工面臨的問題
第3章 隧道高地應力段石英閃長巖室內(nèi)試驗研究
    3.1 既有研究成果
    3.2 石英閃長巖巖樣特征
    3.3 試驗準備及試驗過程
    3.4 試驗結(jié)果及分析
        3.4.1 宏觀力學特征
        3.4.2 巖石破壞過程分析
        3.4.3 強度參數(shù)研究
    3.5 石英閃長巖壓縮試驗的驗證
        3.5.1 巖石試驗模擬理論和模型建立
        3.5.2 微觀破裂特征
        3.5.3 微觀破裂演化規(guī)律
    3.6 本章小結(jié)
第4章 深埋高地應力隧道開挖穩(wěn)定性及控制措施研究
    4.1 隧道高地應力段開挖模擬
        4.1.1 模型的建立
        4.1.2 高地應力段開挖穩(wěn)定性分析
        4.1.3 破壞機制分析
        4.1.4 垮塌過程分析
    4.2 錨桿參數(shù)優(yōu)化
        4.2.1 錨桿長度
        4.2.2 錨桿間距
    4.3 二襯施作時間效應分析
    4.4 支護控制措施研究
        4.4.1 卸壓爆破
        4.4.2 開挖方式及進尺
        4.4.3 總體支護控制措施
    4.5 本章小結(jié)
第5章 隧道支護結(jié)構(gòu)長期智能監(jiān)控系統(tǒng)研究
    5.1 隧道支護結(jié)構(gòu)受力監(jiān)測方案
        5.1.1 總體方案
        5.1.2 監(jiān)測儀器及現(xiàn)場安裝
    5.2 基于模糊綜合評價的隧道支護結(jié)構(gòu)健康評估
        5.2.1 米倉山隧道支護結(jié)構(gòu)模糊綜合評價體系構(gòu)建
        5.2.2 米倉山隧道運營前期支護結(jié)構(gòu)健康評估
    5.3 智能監(jiān)控系統(tǒng)
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號：3819943