【摘要】：近年來(lái),隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略向西南地區(qū)轉(zhuǎn)移,工業(yè)與民用建筑、公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)同樣轉(zhuǎn)向西南地區(qū),由于我國(guó)西南部地區(qū)以山嶺地貌居多,所以隧道工程在所難免。云南省上鶴高速公路軍馬場(chǎng)隧道在施工的過(guò)程中掌子面出現(xiàn)大量滲水、涌水等現(xiàn)象,由于隧道圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育、巖體破碎、地下水豐富,給隧道施工帶來(lái)很多困難。因此,本文以軍馬場(chǎng)隧道工程為背景依托,針對(duì)在隧道建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的富水地段采用超前地質(zhì)探測(cè)、巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬分析、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)等方法,對(duì)軍馬場(chǎng)隧道富水段圍巖穩(wěn)定性和處置對(duì)策展開(kāi)研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容有:(1)分析地下水對(duì)巖體的弱化機(jī)理,對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性分析方法及注漿加固技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了歸納總結(jié),從隧道施工現(xiàn)場(chǎng)取回相關(guān)巖樣,通過(guò)對(duì)比干燥狀態(tài)與飽水狀態(tài)下巖樣的單軸抗壓強(qiáng)度及彈性模量參數(shù)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)果表明地下水對(duì)隧道圍巖具有一定的弱化作用。(2)在軍馬場(chǎng)隧道設(shè)計(jì)勘察原有資料的基礎(chǔ)上,利用高密度電法地質(zhì)探測(cè)、地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報(bào)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)踏勘等方法,對(duì)隧道富水段圍巖地質(zhì)情況進(jìn)行長(zhǎng)短距離結(jié)合精準(zhǔn)超前探測(cè),確定了隧道圍巖的地質(zhì)條件和不良地質(zhì)體分布,為下一步的數(shù)值模擬分析提供相應(yīng)的理論依據(jù)。(3)針對(duì)軍馬場(chǎng)隧道富水段的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,利用MIDAS/GTS NX建立起三維數(shù)值分析模型,通過(guò)對(duì)比分析不同隧道圍巖級(jí)別下掘進(jìn)施工時(shí)圍巖位移、應(yīng)力等分布特征,揭示地下水對(duì)隧道圍巖的弱化作用,同時(shí)對(duì)不同注漿圈厚度及三臺(tái)階七步開(kāi)挖工法的臺(tái)階高度和長(zhǎng)度、中下臺(tái)階左右開(kāi)挖錯(cuò)距等施工參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析,并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證,得出優(yōu)化后的施工參數(shù),優(yōu)化后的施工參數(shù)可為隧道富水段的安全開(kāi)挖和巖體變形控制提供依據(jù)。(4)通過(guò)軍馬場(chǎng)隧道富水段現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)信息數(shù)據(jù)的回歸分析,結(jié)合數(shù)值模擬分析結(jié)果,對(duì)隧道富水段圍巖支護(hù)及變形控制措施進(jìn)行研究,提出合理的加固處置方案。在現(xiàn)場(chǎng)的觀察和實(shí)測(cè)結(jié)果均表明圍巖變形控制效果較好,因此可以為隧道富水段圍巖穩(wěn)定性控制提供相關(guān)理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U452.12
【圖文】：

由以上分析可知，巖石體強(qiáng)度的降低與地下水的存在有一定的聯(lián)系，即水對(duì)巖體的弱作用。在水的弱化作用下巖體的物理力學(xué)性能往往惡化，在隧道工程中，地下水的存在往會(huì)使洞體圍巖穩(wěn)定性下降，容易引起隧道坍塌，因此必須對(duì)地下水進(jìn)行有效的控制。. 2 水對(duì)巖石的弱化作用實(shí)驗(yàn)分析國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者一致認(rèn)為，地下水的侵入會(huì)使巖石體摩擦角減小，改變了巖石體的物力學(xué)性能，因?yàn)榈叵滤畬?duì)巖石體這種弱化效應(yīng)的存在致使巖石體的強(qiáng)度降低。通過(guò)從隧富水段現(xiàn)場(chǎng)取樣巖塊，在實(shí)驗(yàn)室對(duì)比試樣在烘干和飽水兩種不同狀態(tài)下的單軸抗壓強(qiáng)、對(duì)比利用無(wú)側(cè)限巖石單軸壓縮變形試驗(yàn)所測(cè)得的干濕試樣彈性模量巖石物理力學(xué)參數(shù)以驗(yàn)證水對(duì)巖石的弱化作用。隧道洞體圍巖是由巖石和結(jié)構(gòu)面組成的，因此可以得出地水對(duì)隧道周?chē)鷰r體的弱化作用，降低了洞室?guī)r體強(qiáng)度的結(jié)論。軍馬場(chǎng)隧道富水段施工現(xiàn)掌子面圍巖如下圖所示：

2-2：表 2-2 物理力學(xué)試驗(yàn)實(shí)際完成情況類(lèi)別 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 狀態(tài) 組數(shù) 件數(shù) 實(shí)驗(yàn)方法巖石物理力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)單軸抗壓強(qiáng)度烘干 3 9單軸壓縮飽和 3 9單軸壓縮變形烘干 3 9飽和 3 9）單軸抗壓強(qiáng)度從隧道富水段不同位置取出巖塊制成高度 100mm，長(zhǎng)×寬=50mm×50mm 的試樣�？箟褐涤脡簤臉�(biāo)準(zhǔn)試樣的峰值載荷求得，分烘干和飽水兩種含水量狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)。通過(guò)-2000 巖石試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行單軸抗壓試驗(yàn)并測(cè)出試件彈性參數(shù)。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2726434