本文關(guān)鍵詞：淺埋變坡地形大跨度隧道施工圍巖擾動與控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隧道工程由于其修建環(huán)境的復(fù)雜性,往往面臨諸多不利地形地質(zhì)條件,盡管相應(yīng)條件下的隧道圍巖大變形控制已積累了較為豐富的工程經(jīng)驗,但隧道工程在施工過程中發(fā)生的圍巖失穩(wěn)和坍塌事故表明隧道施工安全仍存在一定的不確定性因素。因此,進(jìn)一步深入研究特殊地質(zhì)地帶隧道施工過程中的圍巖擾動以及施工控制,依然十分重要。論文依托南龍鐵路改造工程蔥坑隧道工程,通過分析現(xiàn)場測試試驗數(shù)據(jù),結(jié)合隧道施工過程中相關(guān)的地層位移規(guī)律,主要研究隧道在淺埋變坡地形條件下施工時地層位移發(fā)展的一般規(guī)律和特征。同時通過數(shù)值計算,旨在映證和進(jìn)一步探究淺埋變坡地形條件下隧道施工的地層位移規(guī)律和變形機(jī)理。論文主要研究結(jié)論與成果如下:1.基于Peck經(jīng)驗公式和Attewell公式所闡述的地層位移規(guī)律,對蔥坑隧道的現(xiàn)場測試試驗數(shù)據(jù)整理分析表明,隧道施工過程中存在較為明顯的地層位移規(guī)律,且隧道洞內(nèi)的圍巖的擾動與隧道施工工序存在較大關(guān)聯(lián),并在總體呈現(xiàn)“急劇變形→緩慢變形→趨于穩(wěn)定”的位移發(fā)展“三步曲”規(guī)律。2.開展了現(xiàn)場測試試驗與數(shù)值模型計算的對比分析。隧道開挖經(jīng)過淺埋變坡地段時,變形異常增大,在隧道縱向同期累計沉降分布規(guī)律中表現(xiàn)為“凸出”現(xiàn)象,數(shù)值模型計算分析表現(xiàn)出的變形特征和規(guī)律與現(xiàn)場測試試驗結(jié)果吻合較好,表明淺埋變坡地形中上覆地層是影響隧道安全施工的主要因素之一。3.通過分析大跨隧道施工圍巖變形與施工控制,指出淺埋地段V級圍巖大跨隧道施工時容易發(fā)生較大的豎向和水平位移,且在隧道拱部、底部以及拱腳處容易發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,因此建議隧道開挖過程中應(yīng)及時進(jìn)行隧道支護(hù)安全加固以控制隧道變形。4.初步探討了淺埋變坡地形隧道施工過程中圍巖變形機(jī)理,分析指出,隧道開挖導(dǎo)致上覆地層塑性范圍集中于中間變坡區(qū)域,變坡區(qū)域則開始受到后方土體擠壓作用,同時隧道開挖的卸荷作用在淺埋變坡段位置造成了變坡土體的應(yīng)力集中,產(chǎn)生剪切作用,此時的中間變坡土體則會處于不穩(wěn)定狀態(tài),容易出現(xiàn)坍塌事故。同時,隧道后續(xù)施工對上覆土層的擾動因埋深淺而繼續(xù)增大,當(dāng)變坡土體所發(fā)揮的抗剪強(qiáng)度大于其實際抗剪強(qiáng)度時,土體即發(fā)生失穩(wěn)破壞。
【關(guān)鍵詞】：大跨隧道 淺埋 變坡地形 動態(tài)施工 圍巖變形與控制
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U455.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題11-17
• 1.2.1 隧道變形問題研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.2 隧道變形控制問題研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 存在的問題16-17
• 1.3 本文研究內(nèi)容及技術(shù)路線17-20
• 1.3.1 本文研究內(nèi)容17
• 1.3.2 本文研究技術(shù)路線17-20
• 第二章 淺埋變坡地形隧道施工圍巖變形特征20-34
• 2.1 概述20
• 2.2 隧道施工對圍巖擾動的影響因素分析20-24
• 2.2.1 斷面形狀的影響20-21
• 2.2.2 施工工法的影響21-22
• 2.2.3 工藝水平的影響22
• 2.2.4 淺埋地質(zhì)段的影響22-24
• 2.2.5 臨近建筑物（構(gòu)筑物）的影響24
• 2.3 隧道施工對地層擾動的一般規(guī)律24-27
• 2.3.1 Peck經(jīng)驗公式25-26
• 2.3.2 Attewell公式26-27
• 2.3.3 地層水平位移27
• 2.4 隧道施工對圍巖擾動的力學(xué)分析27-32
• 2.4.1 隧道開挖對圍巖的擾動范圍27-30
• 2.4.2 巖體蠕動變形機(jī)理30-31
• 2.4.3 隧道下穿距離初探及圍巖位移分析31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 第三章 現(xiàn)場觀測試驗及隧道變形控制分析34-52
• 3.1 蔥坑隧道工程簡介34-37
• 3.1.1 工程概況34
• 3.1.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)34-35
• 3.1.3 隧道設(shè)計35-37
• 3.2 現(xiàn)場測試試驗方法與內(nèi)容37-41
• 3.2.1 地表沉降監(jiān)測38-39
• 3.2.2 洞內(nèi)變形監(jiān)測39-40
• 3.2.3 變形監(jiān)測控制標(biāo)準(zhǔn)40-41
• 3.3 現(xiàn)場測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析41-46
• 3.3.1 洞內(nèi)變形數(shù)據(jù)處理與分析41-44
• 3.3.2 地表沉降數(shù)據(jù)處理與分析44-46
• 3.4 蔥坑隧道變形及控制46-50
• 3.4.1 蔥坑隧道變形分析46-49
• 3.4.2 蔥坑隧道變形控制49-50
• 3.5 本章小結(jié)50-52
• 第四章 淺埋變坡地形隧道施工數(shù)值模擬52-66
• 4.1 FLAC~(3D)概述52-53
• 4.2 非線性計算基本理論53-56
• 4.2.1 屈服準(zhǔn)則53-55
• 4.2.2 硬化規(guī)律55
• 4.2.3 流動規(guī)則55-56
• 4.3 建立數(shù)值模型56-57
• 4.3.1 本構(gòu)關(guān)系確定56
• 4.3.2 確定模型參數(shù)56
• 4.3.3 確定模型尺寸56-57
• 4.4 淺埋變坡段動態(tài)施工模擬結(jié)果分析57-63
• 4.4.1 圍巖應(yīng)力分析58-59
• 4.4.2 圍巖塑性變形分析59-60
• 4.4.3 圍巖位移分析60-63
• 4.5 本章小結(jié)63-66
• 第五章 結(jié)論與展望66-68
• 5.1 結(jié)論66-67
• 5.2 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72-74
• 附錄74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：481559