黄峪隧道围岩质量分级及稳定性评价

发布时间：2020-08-05 13:16

【摘要】：我国是一个以山地地形为主的国家,在山地地区的工程建设所遇到的工程地质问题越来越得到人们的重视,因此,对隧道围岩进行稳定性做出准确的评价具有重要意义。本文以黄峪隧道工程项目为依托,依据勘察实验成果,采用多元方法,开展隧道围岩稳定性研究,得到的主要结论如下:(1)采用模糊物元评价方法,选取单轴饱和抗压强度等6个围岩参数作为分级指标,综合各指标主客观组合权重,黄峪隧道围岩可分为Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级围岩。各级围岩段占比分别为22.56%、47.07%、26.5%。经BQ法验证,各段围岩级别与BQ法得到的分级结果一致。(2)采用3DEC模拟各段围岩开挖后的应力及位移变化,拱顶及拱底的应力释放现象明显,拱肩及拱脚处应力最为集中,临界脱落块体应力接近于0。各段围岩开挖后,数值模拟结果显示Ⅲ级围岩稳定性最好,Ⅳ级围岩次之,Ⅴ级围岩稳定性最差。开挖后其拱顶的最大竖向位移值分别为5.6mm,17.3mm,36.4mm。通过监测洞周位移,发现Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩段起点断面对应的稳定沉降变形分别为3.6mm、6.1mm、13.5mm,其开挖变形影响距离分别约为14m,24m,48m。(3)通过3DEC内置的fish语言,编写求解剪切滑移区面积的算法,以剪切滑移区面积作为隧道稳定性判定标准,以节理面位移1×10~(-4) m为破坏界限值,结合正交试验,发现节理与岩块综合性质中,各因素对隧道稳定性影响程度的排序为节理面内摩擦角岩石弹性模量节理面法向刚度节理面粘聚力。(4)通过正交试验,可知裂隙岩体的稳定性主要控制因素与围岩破坏主要发生原因是节理面间的剪切破坏,产生剪切位移,在施工衬砌作业中应注意采取加强裂隙间粘结力的支护措施。另一方面,对于岩石弹性模量值较低的围岩段,做好超前地质预报,及时修改或加强支护参数,为隧道安全施工以及工程以后的安全使用提供保证。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U451.2
【图文】：

章 研究区自然地理及地质环境概况峪隧道是锦绣山城黄峪隧道及公路工程上的一座隧道，位水库北侧约 300m，是连接杏苑路与锦绣山城的重要公路0+963.8，终点桩号 K1+240，全长 276.2m，属于短隧道。86°，洞身穿越低山区，山顶最大地面高程约 311.37m，89.2m，隧道的最大埋深约 49.91m；该隧道设计净宽 7.5m道，洞口形式采用端墙式。端道路工程施工便道修筑以后，交通地理条件优越。见交

具有变余斑状结构，块状构造，蚀变程度不均匀，导致岩性强度不均，其次地表见到了灰绿色熔集块安山岩；据调查局部为少量灰紫色气孔状变安山岩察钻孔岩芯揭露，节理裂隙节较发育，岩体完整性差，风化壳厚度大，细小脉发育，节理面渲染或填充石英。物探结果表明，隧道进出口两侧冲沟表层分布黄土，洞口岩体破碎-较洞身段岩体较破碎-较完整。未发现不良地质。北

黄峪隧道工程地质纵断面图

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本文编号：2781602