發(fā)布時間：2021-12-11 14:00

　　受地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造以及現(xiàn)場施工等因素的影響,砂質(zhì)頁巖偏壓隧道圍巖強度及應力分布出現(xiàn)差異并且產(chǎn)生非對稱大變形,導致隧道支護結(jié)構(gòu)局部破壞。由于砂質(zhì)頁巖偏壓隧道非對稱變形破壞嚴重,支護難度大,常規(guī)的支護方法很難滿足隧道安全要求。在區(qū)域地質(zhì)條件下,砂質(zhì)頁巖偏壓隧道發(fā)生異常大變形的區(qū)域及其變形特性往往具有一定規(guī)律性。在前人研究的基礎(chǔ)上,本文結(jié)合鄭萬高鐵砂質(zhì)頁巖偏壓隧道非對稱變形破壞工程案例,綜合采用理論分析、現(xiàn)場測試、室內(nèi)試驗、數(shù)值模擬和非線性分析等方法,對砂質(zhì)頁巖偏壓隧道非對稱變形機理、計算理論、影響因素、變形等級評價和施工支護優(yōu)化等方面展開了研究。本論文的研究成果如下:（1）針對砂質(zhì)頁巖非對稱變形機理進行了綜合分析。對偏壓隧道非對稱變形進行定義及分類,并依托鄭萬高鐵砂質(zhì)頁巖偏壓隧道工程,開展了隧道圍巖巖礦測試和物理力學實驗分析。結(jié)合砂質(zhì)頁巖偏壓隧道圍巖非對稱變形破壞典型的工程案例,綜合分析隧道非對稱變形破壞規(guī)律。通過主控因素分析,得出鄭萬高鐵砂質(zhì)頁巖偏壓隧道非對稱變形類型為地質(zhì)構(gòu)造偏壓型。提出了砂質(zhì)頁巖偏壓隧道非對稱變形數(shù)據(jù)獲取和量化分級的新方法。（2）系統(tǒng)的分析了影響砂質(zhì)頁巖偏壓隧道非對... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２技術(shù)路線圖??１．４主要創(chuàng)新點??本文依托鄭萬高速鐵路砂質(zhì)頁巖偏壓隧道工程，對砂質(zhì)頁巖偏壓隧道非對稱??理

?砂質(zhì)頁巖偏壓隧道非對稱變形機理及其防治措施研宄???第二章砂質(zhì)頁巖偏壓隧道非對稱變形機理研究??２．１偏壓隧道非對稱變形的定義及類型??隧道偏壓非對稱變形，是指受地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造以及施工等因素影響［７２］，??隧道中軸線兩側(cè)圍巖結(jié)構(gòu)的應力分布不均，隧道一側(cè)的圍巖壓力明顯大于另一側(cè)，??從而導致隧道支護結(jié)構(gòu)所受荷載也非對稱，使得隧道圍巖在一側(cè)產(chǎn)生規(guī)律性的異??常大變形，從而導致隧道整體表現(xiàn)出非對稱變形特征。??根據(jù)導致隧道產(chǎn)生偏壓非對稱變形的主控因素，將隧道偏壓非對稱變形分為??三類大類，即施工擾動型，地質(zhì)構(gòu)造偏壓型和地形偏壓型［７２］。??圖２－１施工擾動導致隧道偏壓非對稱變形??施工擾動型：施工導致隧道斷面局部受到明顯擾動，該處圍巖強度明顯降低，??發(fā)生失穩(wěn)破壞，從而出現(xiàn)異常大變形，隧道整體表現(xiàn)出非對稱變形破壞特征，如??圖?２－１。??地質(zhì)構(gòu)造偏壓型：由于巖體軟弱結(jié)構(gòu)面定向發(fā)育，在應力和地下水的共同作??用下，這些軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)展成潛在的滑動面，被節(jié)理切割的破碎巖體沿著結(jié)構(gòu)面??發(fā)生剪切破壞［７３］，從而導致隧道產(chǎn)生非對稱變形，如圖２－２（ａ）和２－２（ｂ）。??１０??

山東大學碩士學位論文??（ａ）傾斜節(jié)理切割?（ｂ）高傾角軟弱結(jié)構(gòu)面??圖２－２地質(zhì)構(gòu)造導致隧道偏壓非對稱變形??地形偏壓型：當隧道地表地形高差較大，圍巖質(zhì)量等級較低，且隧道的埋深??滿足一定要求時，在隧道斷面上拱部發(fā)生明顯偏壓現(xiàn)象，當超過隧道支護所能承??受的強度時，隧道將產(chǎn)生局部的異常變形破壞，從而導致隧道偏壓非對稱變形，??如圖２－３所示。??ＣＤ??圖２－３地形導致隧道偏壓非對稱變形??２．２砂質(zhì)頁巖偏壓隧道非對稱變形特征分析??２．２．１工程概況??本研究依托鄭萬高鐵某隧道項目工程，針對該項目十三個砂質(zhì)頁巖偏壓隧道??１１??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于全息變形監(jiān)測的隧道支護評估體系研究[J]. 李濤,仇文革,程云建,李斌.  地下空間與工程學報. 2020(02)
[2]層狀軟巖隧道穩(wěn)定性及受力變形特性研究[J]. 周星,高杭,衛(wèi)亞科,胡煒.  四川建筑. 2020(01)
[3]截至2019年底中國鐵路隧道情況統(tǒng)計[J]. 田四明,鞏江峰.  隧道建設(shè)(中英文). 2020(02)
[4]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的大直徑盾構(gòu)隧道施工地層變形預測分析[J]. 岳嶺,劉方,劉輝,曹利強.  鐵道標準設(shè)計. 2020(01)
[5]基于FOA-GRNN的軟巖隧道圍巖變形預測模型[J]. 姚凱,朱向陽,張克宏,張曉曉,王興留.  地下空間與工程學報. 2019(S2)
[6]層狀巖體隧道變形特征數(shù)值模擬研究[J]. 李爍,汪海波,趙孝學,宗琦,徐穎.  安徽理工大學學報(自然科學版). 2019(06)
[7]基于關(guān)聯(lián)分析和遺傳算法優(yōu)化BP的隧道圍巖變形預測[J]. 王文玉,王希良,張騫.  鐵道標準設(shè)計. 2020(05)
[8]Revisiting rock classification to estimate rock mass properties[J]. Robert Bertuzzi.  Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2019(03)
[9]高地應力深埋層狀圍巖隧道非對稱變形受力機制研究[J]. 吳迪,陳子全,甘林衛(wèi),代光輝.  隧道建設(shè)(中英文). 2018(11)
[10]層狀地層軟巖隧道形變控制措施研究[J]. 唐銳,王俊,徐國文.  路基工程. 2018(04)

博士論文
[1]超大跨度水平層狀圍巖隧道變形機理與穩(wěn)定性控制[D]. 侯福金.山東大學 2019
[2]千枚巖隧道擠壓性大變形機理及控制技術(shù)研究[D]. 李磊.北京交通大學 2017
[3]層狀巖體隧道圍巖擾動區(qū)演化與錨固機理研究[D]. 吳渤.中國地質(zhì)大學 2016
[4]隧道軟弱圍巖變形機制與控制技術(shù)研究[D]. 趙勇.北京交通大學 2012
[5]公路隧道圍巖大變形的預測預報與對策研究[D]. 姜云.成都理工大學 2004

碩士論文
[1]不同地應力條件下軟巖隧道變形機制研究[D]. 劉營超.華東交通大學 2018
[2]層狀圍巖隧道開挖穩(wěn)定性及錨桿非對稱支護方式研究[D]. 劉錦欣.北京交通大學 2018
[3]昔格達組地層大斷面隧道變形規(guī)律及結(jié)構(gòu)受力特征研究[D]. 許瑞寧.西南交通大學 2016
[4]大變形非對稱支護機理及加固技術(shù)研究[D]. 陳超.成都理工大學 2014
[5]軟弱破碎圍巖隧道大變形機理及控制措施研究[D]. 劉光明.中南大學 2012
[6]偏壓隧道穩(wěn)定性分析及控制研究[D]. 謝世平.重慶大學 2007



本文編號：3534806