本文關(guān)鍵詞：平行導(dǎo)洞對(duì)高地應(yīng)力軟巖隧道開挖影響研究

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【摘要】：隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)與基礎(chǔ)事業(yè)的高速發(fā)展,國(guó)家對(duì)能源、交通、通訊、水利等基礎(chǔ)建設(shè)的投入不斷增大,使我國(guó)隧道工程建設(shè)項(xiàng)目日趨增加。特長(zhǎng)深埋隧道修建越來越多,當(dāng)深埋隧道位于高地應(yīng)力軟弱圍巖地段時(shí),經(jīng)常會(huì)發(fā)生軟弱圍巖大變形等相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害。本文以籃家?guī)r隧道(茂縣段)為研究對(duì)象,結(jié)合籃家?guī)r隧道的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工,通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究、理論分析、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與監(jiān)控量測(cè)、數(shù)值模擬分析以及概括歸納等相結(jié)合的綜合方法,對(duì)高地應(yīng)力軟巖隧道的變形規(guī)律和破壞機(jī)制、平行導(dǎo)洞先行開挖對(duì)主洞的影響進(jìn)行深入的分析研究。分析了軟巖隧道變形特點(diǎn)和平行導(dǎo)洞與主洞不同凈距以及平行導(dǎo)洞不同超前開挖距離所引起的塑性區(qū)分布狀況、圍巖變形、初支應(yīng)力,最后研究了隧道變形控制方法,選擇適合籃家?guī)r隧道合理的開挖方案,提出高地應(yīng)力軟巖隧道變形的施工控制技術(shù)。得到以下主要結(jié)論:(1)軟巖隧道變形特點(diǎn):變形量大、初期變形速率大、圍巖破壞范圍大、變形有明顯的時(shí)間效應(yīng)、隧道軟弱圍巖多為環(huán)向受壓、不對(duì)稱,隧道軟弱圍巖變形隨埋深加深而加大。(2)在高地應(yīng)力條件下的長(zhǎng)大深埋隧道,應(yīng)盡量采取合理手段使高地應(yīng)力消除或者削弱,以此來減小高地應(yīng)力對(duì)隧道開挖的影響,能選用的方法是在高地應(yīng)力段開挖平行導(dǎo)洞,讓平行導(dǎo)洞產(chǎn)生變形來消除或削弱高地應(yīng)力。并且主洞的開挖也會(huì)使平行導(dǎo)洞圍巖的應(yīng)力場(chǎng)降低,在這個(gè)互相影響的過程中,最后整體上表現(xiàn)為一個(gè)相對(duì)較低的應(yīng)力場(chǎng)環(huán)境。(3)平行導(dǎo)洞與主洞之間應(yīng)有合理的凈距。凈距較小時(shí),兩隧道中巖柱體出現(xiàn)了塑性區(qū)貫通,中巖柱體極易在豎向荷載作用下極易發(fā)生剪切破壞;凈距越小時(shí),主洞拱頂沉降和水平收斂越大,不利于主洞的穩(wěn)定。兩隧道合理凈距應(yīng)為2倍主洞洞徑到2.5倍主洞洞徑之間。(4)平行導(dǎo)洞與主洞掌子面間的距離不應(yīng)過小,掌子面距離過小,主洞的拱頂沉降和水平收斂都比較大,對(duì)于主洞施工過程的穩(wěn)定性是不利的,掌子面距離過大,平行導(dǎo)洞的拱頂沉降和水平收斂會(huì)增大,對(duì)于平行導(dǎo)洞施工過程的穩(wěn)定性是不利的。因此我們認(rèn)施工中控制兩隧道掌子面距離是非常重要的,結(jié)合圍巖變形和初支應(yīng)力的比較分析,發(fā)現(xiàn)兩掌子面相距20m較為合理。(5)以能量守恒作為理論依據(jù),全方位論述了圍巖變形原理,證實(shí)選用科學(xué)的超前應(yīng)力釋放手段,能夠很好地減小由于隧道開挖后引起圍巖重新積聚的應(yīng)變能,進(jìn)而起到控制隧道周邊圍巖變形的效果。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U455.4

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本文編號(hào)：1219170