含水特性对软岩隧道围岩稳定性的影响研究

发布时间：2018-11-11 11:05

【摘要】：随着我国综合国力的不断增强,交通基础建设的速度在不断加快,而隧道的建设是交通基础建设的重要一部分。由于我国大部分地区处于丘陵山脉地区,为了提高运输效率,必要的隧道建设起到了重要的作用。然而,在隧道建设过程中,由于山岭隧道围岩的属性变化较大,尤其是遇到一些特殊情况,例如涌水,断层,软弱围岩等不良地质,给隧道的施工带来了很大的困难。本文以金盆湾隧道为研究对象,研究了含水特性对隧道围岩稳定性的影响。首先通过对金盆湾隧道现场围岩压力、钢支撑应力、拱顶沉降的监测结果进行分析。然后通过建立数值模型,分析了渗透系数及孔隙比对围岩稳定性影响。最后基于现场隧道开挖工况,建立三维数值模型,通过拱顶、拱脚沉降及拱腰、边墙收敛及围岩压力随开挖步骤的变化趋势,分析了隧道开挖对围岩稳定性的影响。并对比分析了有无含水作用,对隧道围岩稳定的影响。并通过对比分析数值模拟与监测结果,验证了模型的合理性,进而为相似工程施工设计带来了一定的指导意义。
[Abstract]:With the increasing of our country's comprehensive national strength, the speed of traffic infrastructure construction is speeding up, and the construction of tunnel is an important part of traffic infrastructure construction. In order to improve the transportation efficiency, the necessary tunnel construction plays an important role because most of our country is located in hilly and mountain areas. However, in the process of tunnel construction, the properties of surrounding rock in mountain tunnel vary greatly, especially in some special circumstances, such as water gushing, fault, weak surrounding rock and other bad geology, which brings great difficulties to the construction of tunnel. In this paper, the influence of water content on the surrounding rock stability of the tunnel is studied. Firstly, the monitoring results of surrounding rock pressure, steel support stress and dome settlement of Jinpan Bay Tunnel are analyzed. Then the influence of permeability coefficient and porosity ratio on the stability of surrounding rock is analyzed by establishing a numerical model. Finally, a three-dimensional numerical model is established based on the site tunnel excavation conditions. The influence of tunnel excavation on the stability of surrounding rock is analyzed through the variation trend of arch roof, arch foot settlement, arch waist, side wall convergence and surrounding rock pressure with excavation steps. The influence of water-bearing effect on the stability of tunnel surrounding rock is compared and analyzed. By comparing and analyzing the numerical simulation and monitoring results, the rationality of the model is verified, which brings a certain guiding significance for the construction design of similar engineering.
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U451.2

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本文编号：2324643