厚强风化复杂地层铁路隧道洞口施工技术与优化

发布时间：2017-03-29 19:27

  本文关键词：厚强风化复杂地层铁路隧道洞口施工技术与优化，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：铁路山岭隧道洞口段多位于浅埋地带,覆盖层风化程度较高,在不利围岩中进行隧道施工,采取何种合适的施工方法和有效的支护技术措施就显得非常重要。论文依托福建南龙铁路扩能改造工程NLZQ-2标斑竹垄隧道工程,针对该隧道进口洞口段工程地质条件复杂、隧道施工技术要求高、施工难度大、安全质量控制难度大的工程特点,同时围绕施工进度缓慢、超前支护管棚下沉、地表多处出现宽裂缝,甚至是洞口局部坍塌等工程问题,开展了厚强风化复杂地层铁路隧道洞口段施工技术与优化研究,并提出相应的加固技术措施,经过技术处治后洞口山体基本稳定,保证了依托工程隧道洞口段的施工安全,论文主要研究内容与结论如下:(1)隧道洞口边坡的稳定性主要由围岩级别控制,围岩条件好,安全系数越高;边坡坡度对边坡的稳定性也有一定的影响,边坡越缓,安全系数越高;通过对边坡的坡脚施作抗滑桩以及边坡施作锚杆加固处理后,边坡安全性有了很大的提高;隧道埋深越浅,开挖隧道后,边坡稳定性越低。(2)以斑竹垄隧道为例,针对隧道洞口浅埋强风化围岩,分别采用台阶法、CD法、双侧壁导坑法三种施工方法对隧道施工进行了工法选择,分析对比认为对V级围岩洞口浅埋段,在抗滑桩和锚杆加固作用下,双侧壁导坑法施工能保证围岩稳定性,其支护结构受力较合理,可满足施工安全要求。(3)建立了复杂地层洞口段隧道开挖和坡体稳定性数值分析模型,稳定性数值分析结果表明,设立抗滑桩、锚杆等支护措施对洞口段隧道开挖和边坡稳定作用显著。(4)开展了隧道洞口段施工监控量测,监测结果分析表明,设置抗滑桩和锚杆处理前,洞口段地表沉降、拱顶沉降及净空收敛值变化速率日益增大,甚至在某些部位沉降和洞内收敛值超过变形控制标准;而在设置抗滑桩和锚杆后,地表沉降、拱顶沉降及净空收敛值都趋于稳定。(5)在分析斑竹垄隧道进口段洞口塌方事故成因的基础上,针对性地提出了隧道洞口段明洞边坡设置抗滑桩及施作锚杆的合理处理措施,数值分析与现场观测结果表明上述措施合理有效。
【关键词】：铁路隧道 洞口地段 施工优化 监控量测 稳定性分析
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 论文研究背景及意义11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 研究目标与主要内容13
• 1.3.1 研究目标13
• 1.3.2 研究的主要内容13
• 1.4 研究方法与技术路线13-15
• 1.4.1 研究方法13-14
• 1.4.2 技术路线14-15
• 第二章 斑竹垄隧道洞口段施工方法研究15-39
• 2.1 工程概况15-17
• 2.2 隧道工程地质17-18
• 2.2.1 地形地貌17
• 2.2.2 地层岩性17-18
• 2.2.3 地质构造18
• 2.3 水文地质特征18
• 2.3.1 水文地质18
• 2.3.2 气象特征18
• 2.4 斑竹垄隧道洞口处施工难点18-19
• 2.5 洞口段主要支护方法机理19-20
• 2.5.1 抗滑桩作用机理19-20
• 2.5.2 钢支撑作用机理20
• 2.5.3 旋喷桩加固机理20
• 2.5.4 管棚作用机理20
• 2.6 洞口段基本开挖方法及比选20-27
• 2.6.1 台阶法20-23
• 2.6.2 分部开挖法23-25
• 2.6.3 隧道洞口段开挖方法比选25-27
• 2.7 双侧壁导坑工法施作及优化研究27-29
• 2.7.1 施工工艺原理27
• 2.7.2 施工工艺优化研究27-29
• 2.8 斑竹垄隧道洞口施工29-34
• 2.8.1 洞口情况的概述29-30
• 2.8.2 洞口部位的施工程序30-31
• 2.8.3 明洞及洞门施工方法31-32
• 2.8.4 明洞及洞门开挖32
• 2.8.5 明洞及洞门边仰坡初支32-33
• 2.8.6 明洞及洞门防排水33
• 2.8.7 明洞及洞门衬砌33-34
• 2.9 斑竹垄隧道洞口塌方事故处理34-38
• 2.9.1 塌方情况概述34-37
• 2.9.2 塌方原因分析37
• 2.9.3 塌方事故处理37-38
• 2.9.4 塌方事故处理小结38
• 2.10 本章小结38-39
• 第三章 洞口段隧道开挖和坡体稳定性数值分析39-53
• 3.1 概述39
• 3.2 建立数值模型39-44
• 3.2.1 模型尺寸的选取及网格划分39-40
• 3.2.2 本构模型40-42
• 3.2.3 参数的选取42-43
• 3.2.4 数值模拟步骤43-44
• 3.3 数值模拟计算结果分析44-52
• 3.3.1 分析方法44-45
• 3.3.2 位移分析45-50
• 3.3.3 处理措施作用分析50-52
• 3.4 本章小结52-53
• 第四章 斑竹垄隧道洞口段动态监测与分析53-65
• 4.1.斑竹垄隧道洞口段监控量测53-56
• 4.1.1 监控量测的目的53
• 4.1.2 监控量测的作用53
• 4.1.3 监测器材的选取53-54
• 4.1.4 管理等级和工作流程54-56
• 4.2 监控量测必测项目的实施56-59
• 4.2.1 量测断面的布置56
• 4.2.2 量测测点的布置56-58
• 4.2.3 量测频率58-59
• 4.2.4 监控量测流程59
• 4.3 监控量测记录59
• 4.4 监控量测数据处理与分析59-61
• 4.4.1 量测数据处理59-60
• 4.4.2 围岩稳定性判别60-61
• 4.4.3 监控量测信息反馈61
• 4.5 洞口段监测结果分析61-63
• 4.5.1 洞口段地表下沉61-62
• 4.5.2 洞口段拱顶沉降62-63
• 4.5.3 洞口段围岩周边收敛63
• 4.6 本章小结63-65
• 第五章 结论与展望65-67
• 5.1 结论65
• 5.2 展望65-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-73
• 附录 A73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：厚强风化复杂地层铁路隧道洞口施工技术与优化，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：275261