高地应力软岩隧道松动圈范围及影响因素研究

发布时间：2020-04-21 02:50

【摘要】：从松动圈的提出到现在,已经有大量的学者在工程上进行了大量的现场测试和计算,但是,这些工作大多都是在巷道或者在硬岩中进行的,而在软岩中,对松动圈范围的研究还很少,随着国家铁路的建设,正面临遇到越来越多的高地应力软岩隧道,对于在这种特殊的围岩条件下,工程的支护参数的选择就变得尤为重要,而要利用松动圈支护理论,对支护进行设计和优化,松动圈范围的确定及松动圈范围的影响因素就变得十分关键。本文依托成兰铁路云屯堡隧道、茂县隧道以及跃龙门隧道,采用资料调研、现场试验、数值模拟以及理论计算对松动圈范围及影响因素进行了一系列研究,为今后高地应力软岩大跨度隧道松动圈范围的测试、计算及范围的确定提供参考,主要工作及结论有:1.介绍了弹塑性理论计算松动圈的公式、方法,并介绍了各个塑性屈服准则的适用情况,并结合现场实测,利用弹塑性理论,对松动圈范围进行了计算。2.介绍了现场松动圈范围测试方法和仪器及各自的优缺点,并采用声波法,测得了现场的松动圈范围,得到在高地应力软岩大跨度隧道中,松动圈范围普遍达到了 10m以上。3.利用数值模拟的方法并确定了松动圈的判定依据,对各个声波法测试断面进行松动圈范围的计算,得到的松动圈范围与现场实测的松动圈范围最大差值在9%左右,印证了数值模拟方法的可行性和判别依据的合理性。同时对比理论计算结果与和现场实测值最大差值达到2.3m,因此不推荐使用弹塑性理论对高地应力软岩隧道进行松动圈范围的计算。4.利用数值模拟,对埋深、开挖半径、侧压力系数对松动圈范围的影响及影响程度进行了分析,并得到了各个影响因素下,松动圈范围由缓慢增长到快速发展最后再次进入平稳发展的趋势。
【图文】：

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图２－２有衬砌时围岩应力计算简图逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ邋ｒｏｃｋ邋ｓｔｒｅｓｓ邋ｗｉｔｈ邋ｌｉｎｉｎｇ逡逑
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U451.2

【参考文献】

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本文编号：2635271