【摘要】：隨著國家“十三五”規(guī)劃戰(zhàn)略的實(shí)施以及“一帶一路”建設(shè)的有力推動,西部山區(qū)高速公路得到了飛速發(fā)展。其中深埋長大隧道的圍巖穩(wěn)定性問題不僅影響隧道的適宜性與隧道建設(shè)的成本,而且與公路建設(shè)的安全性和工期有密切關(guān)系。圍巖穩(wěn)定性問題正在成為深埋長大隧道及山嶺高速建設(shè)需要重點(diǎn)關(guān)注研究的核心。故論文通過九頂山隧道的工程地質(zhì)勘察,獲取了詳細(xì)的地質(zhì)勘察資料及數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)、詳實(shí)的野外調(diào)查基礎(chǔ)上,深入分析了圍巖穩(wěn)定性的影響因素,從定性、半定量、定量角度進(jìn)行分析。采用現(xiàn)場試驗(yàn)、圍巖BQ分類、有限元數(shù)值模擬等方法對隧道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行了評價,取得主要研究成果如下:詳細(xì)分析了九頂山隧道分布區(qū)的工程地質(zhì)條件。九頂山隧道地處近NW向的紅河-洱海深大斷裂與近SN向程海-賓川斷裂復(fù)合部位,地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜,巖體破碎,地下水活動通道發(fā)育,巖溶水和花崗斑巖裂隙水易富集。其中花崗斑巖大多出露于隧道進(jìn)口,伴有蝕變灰?guī)r,巖體極破碎,隧道自穩(wěn)能力差;砂頁巖大多出露于隧道出口,受到向陽背斜影響,且有輝綠、輝長巖的不規(guī)則侵入,巖體也極為破碎。利用巖體修正質(zhì)量指標(biāo)值BQ及修正的[BQ]分類表明:隧道V級圍巖、Ⅳ級圍巖、Ⅲ級圍巖占隧道總長的百分比依次為39.5%、48.9%、11.6%。綜合各影響因素對圍巖穩(wěn)定性的研究,隧道Ⅲ類圍巖主要為白云質(zhì)灰?guī)r夾白云巖,質(zhì)硬性質(zhì)好,受地質(zhì)構(gòu)造影響小,局部存在高應(yīng)力,圍巖穩(wěn)定性好。地質(zhì)構(gòu)造和花崗斑巖、輝綠巖、輝長巖等巖體的侵入作用對Ⅴ類圍巖及部分Ⅳ類圍巖影響較大,圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育密集,巖體破碎局部為砂土狀,呈碎屑、碎石結(jié)構(gòu),導(dǎo)致圍巖穩(wěn)定性差,易發(fā)生坍塌,應(yīng)及時加強(qiáng)支護(hù)。同時,對隧道孔SZK60-3進(jìn)行了原地應(yīng)力測量,分析測試數(shù)據(jù):隧道地殼淺部水平應(yīng)力不占主導(dǎo)地位、以垂向自重應(yīng)力為主,地應(yīng)力類型為?_V型,隧道軸線方向?yàn)?87o,最大主應(yīng)力方向?yàn)?49o,二者夾角為62°,對隧道圍巖穩(wěn)定有利。采用MIDAS/GTS巖土分析軟件模擬得出了隧道洞頂沉降、底板隆起、洞壁水平收斂的變形規(guī)律。經(jīng)過錨桿支護(hù)和噴射混凝土,數(shù)值模擬的位移場、應(yīng)力場變形控制在安全范圍內(nèi),圍巖穩(wěn)定性得到改善,能夠滿足施工安全要求。
【圖文】：

場和室內(nèi)試驗(yàn)、有歷史巖土體試驗(yàn)及參數(shù)、規(guī)范和手冊推薦值等，綜合確定了符合隧道圍巖歷史穩(wěn)定狀態(tài)的巖土體參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，利用定性、半定性、定量方法研究隧道的圍巖穩(wěn)定性，具體技術(shù)路線見圖1-1。

圖 2-1 九頂山隧道交通位置圖2.2.2 氣象水文隧道區(qū)屬亞熱帶偏北高原季風(fēng)氣候，常年平均氣溫 14.8℃，1 月均氣溫 8.1℃，7 月均氣溫 19.7℃；年均降雨量 930.95 毫米，年日照時數(shù) 2030.2～2623.9 小時，年均無霜期 228 天，同時還以風(fēng)大著稱，受到低緯度、高海拔地理?xiàng)l件的綜合影響，年溫差不大，四季不分明。地形地貌的復(fù)雜及海拔高差的懸殊導(dǎo)致了氣候的垂直差異。氣溫與海拔高度呈反相關(guān)，雨量則與海拔高度呈正相關(guān)關(guān)系2.3 工程地質(zhì)條件2.3.1 地形地貌九頂山隧道隧址區(qū)海拔高程介于 2180～3085mm 之間，相對高差 905m，總體上屬于構(gòu)造溶蝕、剝蝕相間中山區(qū)。地貌復(fù)雜多變，地形起伏大，，山體較陡峻，河流中等切割，河谷寬窄不一，少有河灘和階地。隧道穿越區(qū)谷歌圖見圖 2-2。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U452.12

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 顧博淵;史寶童;黃Z

本文編號：2593738