發(fā)布時(shí)間：2017-08-12 12:03

  本文關(guān)鍵詞：淺埋偏壓小凈距隧道洞口段施工方法優(yōu)化研究

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【摘要】：本文以汶馬高速鷓鴣山隧道為工程依托,通過板巖、千枚巖試樣的掃描電鏡—能譜分析試驗(yàn),了解這兩種巖石的化學(xué)元素成分和微結(jié)構(gòu)特征；通過對(duì)現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,總結(jié)圍巖變形規(guī)律；借助于有限差分軟件FLAC3D,對(duì)設(shè)計(jì)單位給定的四種開挖工法(全斷面法(適用于部分圍巖較好段),臺(tái)階法,預(yù)留核心土法和中隔墻法)進(jìn)行三維模擬,將圍巖應(yīng)力、變形和塑性區(qū)發(fā)展等作為優(yōu)選指標(biāo),確定最合理施工工法；在此基礎(chǔ)上,優(yōu)化偏壓小凈距隧道施工工序。主要獲得如下結(jié)論：1、通過板巖、千枚巖試樣的掃描電鏡—能譜分析試驗(yàn)可以看出：千枚巖樣品表面微裂隙較多,其礦物呈定向排列,板巖樣品表面平整光滑,定向構(gòu)造不明顯。2、現(xiàn)場監(jiān)控量測反映的圍巖變形規(guī)律地表沉降：隧道縱軸方向上,開挖上弧形導(dǎo)坑對(duì)開挖面正上方巖土體造成的影響最大,當(dāng)開挖面通過監(jiān)測斷面時(shí),監(jiān)測斷面的地表沉降速率將達(dá)到一個(gè)峰值；橫向上,地表沉降值左右對(duì)稱與否,與地表起伏有關(guān),當(dāng)?shù)乇砥露绕骄彆r(shí),左右沉降較為對(duì)稱,當(dāng)?shù)乇砥露容^大時(shí),高處地面沉降較大,低處沉降較小。拱頂沉降：在隧道洞口淺埋段,隨著離洞口的距離增大(埋深逐漸增大),斷面拱頂沉降量逐漸減�。浑S著開挖面的不斷向前推進(jìn),開挖面巖體對(duì)圍巖的約束作用逐漸減弱,洞周圍巖拱頂沉降變形逐漸增大。水平收斂：水平收斂值并不是隨時(shí)間或者到掌子面距離單調(diào)遞增的,斷面有可能發(fā)生短暫外擴(kuò)現(xiàn)象。3、通過模擬四種施工方法開挖偏壓單洞隧道,可以看出從控制位移終值角度講,中隔墻法和全斷面法相對(duì)其余兩種工法具有一定優(yōu)勢。但就開挖后短時(shí)間內(nèi)圍巖位移、開挖面擠出位移和開挖面塑性區(qū)深度而言,全斷面法都是極其不利的,而中隔墻法卻表現(xiàn)了極大的優(yōu)勢。這說明全斷面法雖然具有控制位移終值方面的優(yōu)勢,但其開挖作業(yè)本身的安全性是極差的。因此,綜合考慮圍巖變形和穩(wěn)定性,中隔墻法是最優(yōu)施工方法。當(dāng)然,如果考慮到工程經(jīng)濟(jì)性,那么在保證施工安全的前提下,預(yù)留核心土法也是可行的。4、通過偏壓小凈距隧道的工序優(yōu)選計(jì)算,可以發(fā)現(xiàn)：無論是淺埋洞還是深埋洞,先開挖比后開挖其豎向位移要小,因而在施工中,如果想控制深埋洞圍巖位移,那就應(yīng)該先開挖深埋洞；單就開挖一個(gè)洞而言,先開挖淺埋側(cè)巖體造成的拱頂沉降比先開挖深埋側(cè)巖體要小,因而在施工中,如果想控制深埋洞圍巖位移,那就應(yīng)該采用先內(nèi)后外(先開挖緊挨著中夾巖的內(nèi)側(cè)巖土體,再開挖外側(cè)巖土體;先外后內(nèi)與此相反)的工序施工；當(dāng)采用先淺后深,先外后內(nèi)工序開挖時(shí),中夾巖上部負(fù)向水平位移(指向淺埋側(cè))最大,中夾巖下部正向水平位移(指向深埋側(cè))也是最大的,中夾巖柱向淺埋側(cè)傾覆的趨勢相對(duì)其他三種工序是最明顯的；采用先淺后深的工序時(shí)中夾巖塑性區(qū)未貫通,采用先深后淺工序則貫通；從中夾巖塑性區(qū)面積大小來說,采用先內(nèi)后外工序比采用先外后內(nèi)要小。考慮到中夾巖穩(wěn)定是小凈距隧道設(shè)計(jì)施工的關(guān)鍵,那么合理的工序應(yīng)該是先淺后深,先內(nèi)后外。
【關(guān)鍵詞】：公路隧道 偏壓 小凈距 監(jiān)控量測 施工方法 施工順序
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U455.4
【目錄】：

• 摘要6-8
• abstract8-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 引言12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 雙洞隧道施工順序12-14
• 1.2.2 偏壓隧道14-15
• 1.2.3 小凈距隧道與中夾巖15-16
• 1.3 工程概況16-18
• 1.3.1 地形地貌17
• 1.3.2 地層巖性17-18
• 1.3.3 地質(zhì)構(gòu)造18
• 1.3.4 地震18
• 1.4 隧道設(shè)計(jì)18-19
• 1.4.1 隧道內(nèi)輪廓18-19
• 1.4.2 開挖支護(hù)設(shè)計(jì)19
• 1.5 主要研究內(nèi)容19-21
• 第2章 圍巖工程特性研究21-26
• 2.1 掃描電鏡—能譜分析的原理22
• 2.2 樣品采集及制備22-23
• 2.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析23-26
• 第3章 隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測26-37
• 3.1 監(jiān)控量測的內(nèi)容26-29
• 3.2 數(shù)據(jù)處理與分析29-36
• 3.2.1 地表沉降29-32
• 3.2.2 拱頂沉降分析32-34
• 3.2.3 水平收斂分析34-36
• 3.3 小結(jié)36-37
• 第4章 偏壓隧道施工方法優(yōu)選37-55
• 4.1 四種工法介紹37-40
• 4.1.1 全斷面法37-38
• 4.1.2 臺(tái)階法38-39
• 4.1.3 環(huán)形開挖預(yù)留核心土法39
• 4.1.4 中隔墻法39-40
• 4.2 模型建立與開挖方案40-43
• 4.2.1 基本假設(shè)40-41
• 4.2.2 模型尺寸41-42
• 4.2.3 材料參數(shù)選取42
• 4.2.4 開挖方案介紹42-43
• 4.3 計(jì)算結(jié)果分析43-53
• 4.3.1 圍巖應(yīng)力43-45
• 4.3.2 圍巖位移45-50
• 4.3.3 掌子面擠出位移50-51
• 4.3.4 圍巖塑性區(qū)51-52
• 4.3.5 掌子面圍巖塑性區(qū)52-53
• 4.4 小結(jié)53-55
• 第5章 偏壓小凈距隧道施工順序研究55-66
• 5.1 模型建立55-57
• 5.1.1 模型尺寸55-56
• 5.1.2 開挖方案設(shè)計(jì)56-57
• 5.2 計(jì)算結(jié)果比較57-64
• 5.2.1 圍巖位移57-61
• 5.2.2 中夾巖特征點(diǎn)位移61-62
• 5.2.3 圍巖塑性區(qū)62-64
• 5.3 小結(jié)64-66
• 第6章 結(jié)論與展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果72

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6 T3家惠;曾何，

本文編號(hào)：661473