山区铁路隧道大变形等级非线性预测及支护措施研究

发布时间：2020-06-10 14:05

【摘要】：随着我国铁路系统的迅速发展,铁路隧道的众多不良地质问题也得到越来越多学者的重视。山区铁路隧道的施工特点包括开挖断面大、隧道长度长、施工风险大且衬砌结构耐久性要求高等。对于我国西南地区的铁路工程,由于其地质环境复杂且多为深埋长大隧道,工程灾害问题较多,尤其是当隧道穿越围岩强度较差的不良地质区域时,洞室围岩容易发生较大的变形,进而导致支护受损,情况严重时还会造成隧道塌方,导致工期延误和重大的人员伤亡及财产损失。因此科学准确的评价开挖洞段的变形等级,并根据变形等级决定支护措施具有重要的研究意义。本文以成昆铁路复线特尔莫隧道为研究背景,基于大量的现场监测数据样本,选取拱顶沉降、上导收敛、中导收敛这三种变形量作为评价指标,采用层次分析法确定指标权重,通过可拓学的方法对样本集内各洞段的实际变形情况进行等级划分。根据现场工程地质资料和相关施工规范选取岩石单轴抗压强度、岩石完整性系数、主要结构面与洞轴线夹角、地下水状况、结构面状态作为条件属性,以可拓学方法得到的变形等级作为决策属性,构成决策表。采用粗糙集理论对决策表进行分析,将权重问题转化为属性重要性问题,计算各影响因素的权重值,再根据组合赋权基本原理对权重进行对比验证,最后采用正态云和可拓学的方法对隧道的变形等级进行预测,建立了基于多种非线性方法的铁路隧道变形等级预测模型。工程应用结果表明,该模型的预测结果与实际变形情况相吻合,对后期的隧道施工起到了较好的指导作用。采用数值模拟的方法对不同的变形等级进行了支护措施研究,对隧道原有的支护方案进行了优化设计,得到安全可靠的支护方式。
【图文】：

图１－１技术路线图逡逑

山区铁路隧道大变形等级非线性预测及支护措施研究逡逑第二章特尔莫隧道工程概况和监测实施计划逡逑尔莫隧道概述逡逑洞段是成昆铁路复线中的一部分，位于我国四川省彝族自治州甘口里程ＤＫ２７３＋０７，出口里程ＤＫ２７９＋６１１，全长６５１４ｍ，单洞双线，日河双线大桥，出口为甘洛南车站，线路纵坡为１２％。，长６５０３ｍ过砂岩夹页岩，页岩夹煤线，玄武岩等地区。包括三个主要地层，，处向斜等构造，隧道最大埋深约为６１５ｍ。逡逑了保证隧道施工时的人身安全，本隧道设立１座全长４６０ｍ横洞，式为双车道无轨运输。逡逑命１邋一邋？逦＼逦／逡逑
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U455.7

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本文编号：2706394