【摘要】：新疆某隧道在修建過程中,隧址沿線穿越F1、F2、F3三條較大規(guī)模的斷層破碎帶,斷層高壓富水,巖體破碎節(jié)理發(fā)育,在施工中極易發(fā)生涌水、塌方等工程問題,嚴重影響隧道施工安全。論文依托該隧道工程,結合地勘資料及現(xiàn)場設計施工情況,采用文獻調(diào)研、理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)分析等手段對該隧道穿越F1、F2富水斷層帶的施工方法進行方案比選和參數(shù)優(yōu)化,保證隧道安全施工。論文主要研究內(nèi)容為:1.隧道掌子面超前預加固方案研究超前預注漿:通過理論分析、數(shù)值模擬等手段研究“上堵下排、泄水降壓”注漿方法對掌子面前方富水軟弱破碎圍巖進行堵水加固的可行性并進行注漿參數(shù)設計,包括隧道徑向注漿范圍、縱向注漿長度等。拱部預支護:在預注漿施工參數(shù)確定的情況下,通過理論分析、數(shù)值模擬等手段對超前小導管支護、T76自鉆式高強管棚支護兩種支護方法進行比選,選擇出最佳的預支護方案,保證隧道安全施工。2.隧道開挖方案比選及參數(shù)優(yōu)化研究在超前預支護方案和參數(shù)確定的基礎上,對環(huán)形開挖留核心土法、兩臺階法兩種開挖方法進行方案比選,然后進行參數(shù)優(yōu)化,在保證施工安全的前提下,提高施工效率。3.斜井無工作室管棚預支護方法研究隧道正洞采用長管棚預支護,這種支護方式需要做管棚工作室,在斷層破碎帶中擴挖管棚工作室增加了施工風險和開挖工作量,從而延長了施工工期,增加了施工成本,因此依托1#斜井研究隧道采用無工作室12m中管棚預支護方法安全通過富水斷層破碎帶。論文主要依托該隧道工程在斷層中遇到的難題展開研究,研究成果已經(jīng)在現(xiàn)場得到應用,效果良好,可為今后類似工程提供借鑒參考。
【圖文】：

巖性成分復雜，膠結松散，巖體破碎，飽和水使巖土性態(tài)惡化等特征，層水壓高，水量大，出口平導掌子面超前鉆孔單孔水量達到１８００ｍ３／ｈ，水壓１．７？２．６ＭＰａ，是齊岳山隧道受地下水威脅最嚴重的地段［４５］。逡逑（２）施工方法逡逑超前預注漿：分水降壓與注漿相結合，對斷層高壓富水段采用平導和增設泄水支洞作為泄水通道，泄水洞采用與平導相同斷面４ｍＸ４．５ｍ（寬Ｘ高），多水降壓、控制排放，，減少突水突泥量，降低正洞掌子面水壓到0．３ＭＰａ以下，正洞突水、突泥風險；分水降壓后，正洞采用信息化跟蹤精確注漿，加固隧圍內(nèi)圍巖和封堵周邊大的出水裂隙，在保證安全前提下，優(yōu)化注漿設計施工和工藝，相比傳統(tǒng)全斷面帷幕注漿提高功效３０％？４０°／Ｊ４５］。逡逑無工作室管棚預支護：常規(guī)洞內(nèi)大管棚施工，為了滿足鉆孔設備工作要求須沿開挖輪廓線擴大６０？８０ｃｍ（米用大鉆機時，工作室長度為１０？１５ｍ）作為施工工作間。由于Ｆ１１斷層高壓富水，且斷層長達２３０ｍ，按每注漿循環(huán)開挖２０ｍ計，將需開挖１０個以上循環(huán)的工作間，不僅開挖工作量相當大，且在如弱地層擴大開挖斷面，風險性極高。圖１－２為無管棚工作室施工示意圖逡逑彡１０８邋ｍｍ大管榻逡逑

北京交通大學碩士學位論文邐逡逑水斷層的地質(zhì)特點，給出隧道安全穿越富水斷層破碎帶的施工方法，并依靠理計算、數(shù)值模擬等手段從超前預注漿、超前預支護、開挖方法三個方面對施工法給與優(yōu)化方案，在保證隧道安全通過富水斷層的同時，提高施工效率，縮短期，降低施工風險。具體的技術路線圖如下：逡逑
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U455.49

【參考文獻】

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本文編號：2654152