钙质泥岩大断面隧道围岩稳定性分析与控制方法及工程应用
本文选题：软弱围岩 + 大断面 ； 参考：《山东大学》2017年硕士论文
【摘要】：近几年,国家对西部地区的基础建设格外重视,穿越地质不良地区的隧道的数量也逐渐增加。当隧道在施工过程中穿越溶洞、软岩等地质不良地区时,会发生隧道塌方、岩爆、突涌水、围岩变形等重大灾害,不仅延迟了隧道工期,而且还造成重大的财产损失和人员伤亡。对于这些重大灾害,在发生前能进行预测是首要任务,其次是往常普通的支护结构形式不能满足要求,需要提出新型支护结构体系。(1)在重庆某隧道现场选取钙质泥岩,在山东大学实验室内对岩样进行加工,开展室内常规单轴、三轴压缩试验,不仅得到了岩样的基本力学参数,而且分析了岩样的破坏形式。(2)利用有限元软件ABAQUS,以重庆某隧道为工程背景,模拟了软岩隧道的开挖支护过程,重点模拟了隧道围岩变形和受力情况。(3)提出了由钢格栅核心筒、高韧性喷射混凝土、强粘性喷射防水卷材组成的新型支护结构体系,并在重庆某隧道进行了应用。在该支护体系中安装单点位移计、表面应变计和双模压力盒,分析了其应力、应变、围岩压力及变形等数据,将测得围岩变形数据与传统支护形式下的变形数据进行了对比,新型支护可以有效的治理围岩变形。(4)利用属性数学对隧道钙质泥岩区域围岩变形进行风险评估,得出该隧区有较大的围岩变形风险。安装岩石应力计、单点位移计和渗压计,远程监控隧道围岩变形前发生的变化值。并且研发了隧道安全施工管理平台,囊括了超前地质预报、监控量测、开挖进度、隧道围岩变形监测等信息,方便施工单位管理。
[Abstract]:In recent years, the state attaches great importance to the infrastructure construction in the western region, and the number of tunnels passing through the area of poor geology is gradually increasing. When the tunnel passes through the karst cave, soft rock and other poor geological areas during the construction process, there will be major disasters such as tunnel collapse, rockburst, sudden water gushing and surrounding rock deformation, which will not only delay the construction period of the tunnel, But also caused significant property losses and casualties. For these major disasters, it is the first task to predict before occurrence, the second is that the usual common support structure form can not meet the requirements, it is necessary to put forward a new support structure system. (1) selecting calcareous mudstone in a tunnel site in Chongqing. In the laboratory of Shandong University, the basic mechanical parameters of rock samples are obtained by processing rock samples and carrying out indoor routine uniaxial and triaxial compression tests. Moreover, the failure form of rock sample is analyzed. (2) using finite element software Abaqus, taking a tunnel in Chongqing as engineering background, the excavation and support process of soft rock tunnel is simulated, and the deformation and stress of surrounding rock of tunnel are simulated emphatically. A new support structure system composed of high toughness shotcrete and strong viscosity spray waterproof membrane is applied in a tunnel in Chongqing. The single point displacement meter, surface strain gauge and double die pressure box are installed in the support system. The data of stress, strain, surrounding rock pressure and deformation are analyzed, and the deformation data of surrounding rock are compared with those of traditional support. The new support can effectively control the deformation of surrounding rock.) the risk of surrounding rock deformation in calcareous mudstone region of tunnel can be evaluated by attribute mathematics, and the risk of surrounding rock deformation in this tunnel area is large. Installation of rock stress meter, single point displacement meter and osmotic gauge, remote monitoring of tunnel surrounding rock deformation before the change of value. And developed the tunnel safety construction management platform, including the advance geological forecast, monitoring and measurement, excavation progress, tunnel surrounding rock deformation monitoring and other information, convenient construction unit management.
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U456.3
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，本文编号：1814884
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