水压充填型串珠溶洞对隧道稳定性影响分析
发布时间：2021-03-07 11:40
近年来,我国西南地区修建了大量山岭隧道。这些隧道穿越不良地质的情况日益增多,其中以水压充填型溶洞对隧道的影响尤其明显,由于溶洞中存在不同程度的水压力,在隧道建设过程当中极易造成突水、突泥等安全事故,严重影响隧道施工人员的生命安全及生产成本。本文以新高坡隧道工程为依托,在总结国内外现有研究成果的基础上,采用数值模拟计算等研究手法对水压填充型串珠溶洞对隧道结构的影响等问题进行了较为系统深入的研究。主要内容和成果如下:（1）基于大量岩溶隧道突水资料统计分析,从可溶性岩石特性及岩溶地质构造特征角度分析了岩溶发育特征,总结了溶洞发育特征机制及岩溶填充介质特征,通过岩溶突水机理及突水控制因素等方面对岩溶发育特征与隧道突水机理分析。（2）以新高坡隧道工程为依托,采用FLAC3D软件结合实际工况进行数值模拟计算,对小导管注浆、管棚注浆和管棚+小导管注浆三种超前支护方案进行数值模拟,根据隧道周边位移和支护结构应力状态综合分析;对无溶洞、顶部溶洞、左侧溶洞及底部溶洞等不同位置的填充型串珠溶洞对隧道结构的影响进行对比分析,确定串珠溶洞对隧道影响最不利的位置。（3）结合现场的工程地质概况和支护参数,通过数值模...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
隧道侧部防突层弹性梁模型
图 3-1 整体三维计算模型图及左侧溶洞立体分布图2.3 材料参数选取在计算模型中假定围岩按摩尔-库仑理想弹塑性材料处理，通过提高管棚导管加固范围内岩土体物理力学参数来实现支护效果，初期支护结构为弹料。各计算力学参数参照现行《铁路隧道设计规范》(TB 10003-2016)[42]及坡隧道地质勘察资料相关报告及设计规范来选取，其物理力学计算指标见2 所示。表 3-2 围岩、加固区及初支材料参数表材料名称重度3/(kN m ) 弹性模量/MPa泊松比 内摩擦角/(o)粘聚力/kPV 级围岩 19 120 0.40 30 20小导管注浆加固 20 170 0.38 37 39
混凝土的弹性模量；截面积；弹性模量；土的截面积。模拟步骤及监测点布置步骤及边界条件：根据地质勘察报告对土计算，得到在自重应力下的初始应力进一步开挖串珠溶洞，对其施加法向然后将所产生的位移值归零，得到既。开挖循环进尺为 1.0 m，开挖的同时阶 5 个循环，即各步台阶长度宜控制及时架设型钢钢架，喷射混凝土，保
【参考文献】：
期刊论文
[1]云南省某高速公路隧道岩溶段处治技术研究[J]. 李雄周,王星星,秦之富. 地下空间与工程学报. 2017(S1)
[2]钻爆施工条件下岩溶隧道掌子面突水机制及最小安全厚度研究[J]. 李术才,袁永才,李利平,叶志华,张乾青,雷霆. 岩土工程学报. 2015(02)
[3]龙潭隧道F2断层处涌水突泥机理及治理研究[J]. 刘钦,李术才,李煜航,张立丰. 地下空间与工程学报. 2013(06)
[4]龙厦铁路象山隧道岩溶区段施工技术研究[J]. 张梅,张民庆,黄鸿健,孙国庆. 铁道工程学报. 2011(09)
[5]侧部岩溶隧道围岩稳定性数值分析与研究[J]. 谭代明,漆泰岳,莫阳春. 岩石力学与工程学报. 2009(S2)
[6]宜万铁路马鹿箐隧道1·21突水突泥抢险治理技术[J]. 张民庆,黄鸿健,张生学,吴军,李谢怀. 铁道工程学报. 2008(11)
[7]岩溶隧道施工围岩变形动态监测与仿真分析[J]. 莫阳春,周晓军. 岩石力学与工程学报. 2008(S2)
[8]岩溶隧道涌突水原因分析及治理技术探讨[J]. 张炜,李治国,王全胜. 隧道建设. 2008(03)
[9]渗透压作用下压剪岩石裂纹流变断裂贯通机制及破坏准则探讨[J]. 赵延林,曹平,林杭,刘业科. 岩土工程学报. 2008(04)
[10]顶部既有隐伏溶洞对圆形隧道稳定性影响的数值分析[J]. 宋战平,綦彦波,李宁. 岩土力学. 2007(S1)
博士论文
[1]隧道富水断层破碎带突泥灾变演化机理及工程应用[D]. 谭英华.山东大学 2017
[2]岩溶隧道突水机理及防突层安全厚度研究[D]. 储汉东.中国地质大学 2017
[3]深埋岩溶对隧道安全影响分析及处治技术研究[D]. 马栋.北京交通大学 2012
[4]岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D]. 郭佳奇.北京交通大学 2011
[5]圆梁山隧道岩溶突水机理及其防治对策[D]. 刘招伟.中国地质大学 2004
硕士论文
[1]富水岩溶地层大断面公路隧道开挖稳定性及失稳特征研究[D]. 周超月.西南交通大学 2016
[2]深埋软岩大变形隧道开挖松动区研究[D]. 罗宁.西南交通大学 2016
[3]溶洞对隧道围岩稳定性影响分析及其探测方法研究[D]. 马群.重庆大学 2016
[4]岩溶隧道修建风险评估及关键参数研究[D]. 刘丽.重庆交通大学 2014
[5]充水溶洞对隧洞施工的影响及岩溶的治理技术研究[D]. 程邦富.西南交通大学 2013
[6]溶洞对隧道施工的影响研究[D]. 赵世科.西南交通大学 2012
[7]隐伏溶洞与山岭隧道间安全厚度预测及其稳定性研究[D]. 宋建禹.重庆交通大学 2012
[8]水压充填型岩溶隧道突水机理及衬砌结构力学特性研究[D]. 聂志凌.西南交通大学 2009
[9]宜万铁路沿线岩溶发育规律及其对隧道工程的影响[D]. 金新锋.中国地质科学院 2007
本文编号：3069021
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
隧道侧部防突层弹性梁模型
图 3-1 整体三维计算模型图及左侧溶洞立体分布图2.3 材料参数选取在计算模型中假定围岩按摩尔-库仑理想弹塑性材料处理，通过提高管棚导管加固范围内岩土体物理力学参数来实现支护效果，初期支护结构为弹料。各计算力学参数参照现行《铁路隧道设计规范》(TB 10003-2016)[42]及坡隧道地质勘察资料相关报告及设计规范来选取，其物理力学计算指标见2 所示。表 3-2 围岩、加固区及初支材料参数表材料名称重度3/(kN m ) 弹性模量/MPa泊松比 内摩擦角/(o)粘聚力/kPV 级围岩 19 120 0.40 30 20小导管注浆加固 20 170 0.38 37 39
混凝土的弹性模量；截面积；弹性模量；土的截面积。模拟步骤及监测点布置步骤及边界条件：根据地质勘察报告对土计算，得到在自重应力下的初始应力进一步开挖串珠溶洞，对其施加法向然后将所产生的位移值归零，得到既。开挖循环进尺为 1.0 m，开挖的同时阶 5 个循环，即各步台阶长度宜控制及时架设型钢钢架，喷射混凝土，保
【参考文献】：
期刊论文
[1]云南省某高速公路隧道岩溶段处治技术研究[J]. 李雄周,王星星,秦之富. 地下空间与工程学报. 2017(S1)
[2]钻爆施工条件下岩溶隧道掌子面突水机制及最小安全厚度研究[J]. 李术才,袁永才,李利平,叶志华,张乾青,雷霆. 岩土工程学报. 2015(02)
[3]龙潭隧道F2断层处涌水突泥机理及治理研究[J]. 刘钦,李术才,李煜航,张立丰. 地下空间与工程学报. 2013(06)
[4]龙厦铁路象山隧道岩溶区段施工技术研究[J]. 张梅,张民庆,黄鸿健,孙国庆. 铁道工程学报. 2011(09)
[5]侧部岩溶隧道围岩稳定性数值分析与研究[J]. 谭代明,漆泰岳,莫阳春. 岩石力学与工程学报. 2009(S2)
[6]宜万铁路马鹿箐隧道1·21突水突泥抢险治理技术[J]. 张民庆,黄鸿健,张生学,吴军,李谢怀. 铁道工程学报. 2008(11)
[7]岩溶隧道施工围岩变形动态监测与仿真分析[J]. 莫阳春,周晓军. 岩石力学与工程学报. 2008(S2)
[8]岩溶隧道涌突水原因分析及治理技术探讨[J]. 张炜,李治国,王全胜. 隧道建设. 2008(03)
[9]渗透压作用下压剪岩石裂纹流变断裂贯通机制及破坏准则探讨[J]. 赵延林,曹平,林杭,刘业科. 岩土工程学报. 2008(04)
[10]顶部既有隐伏溶洞对圆形隧道稳定性影响的数值分析[J]. 宋战平,綦彦波,李宁. 岩土力学. 2007(S1)
博士论文
[1]隧道富水断层破碎带突泥灾变演化机理及工程应用[D]. 谭英华.山东大学 2017
[2]岩溶隧道突水机理及防突层安全厚度研究[D]. 储汉东.中国地质大学 2017
[3]深埋岩溶对隧道安全影响分析及处治技术研究[D]. 马栋.北京交通大学 2012
[4]岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D]. 郭佳奇.北京交通大学 2011
[5]圆梁山隧道岩溶突水机理及其防治对策[D]. 刘招伟.中国地质大学 2004
硕士论文
[1]富水岩溶地层大断面公路隧道开挖稳定性及失稳特征研究[D]. 周超月.西南交通大学 2016
[2]深埋软岩大变形隧道开挖松动区研究[D]. 罗宁.西南交通大学 2016
[3]溶洞对隧道围岩稳定性影响分析及其探测方法研究[D]. 马群.重庆大学 2016
[4]岩溶隧道修建风险评估及关键参数研究[D]. 刘丽.重庆交通大学 2014
[5]充水溶洞对隧洞施工的影响及岩溶的治理技术研究[D]. 程邦富.西南交通大学 2013
[6]溶洞对隧道施工的影响研究[D]. 赵世科.西南交通大学 2012
[7]隐伏溶洞与山岭隧道间安全厚度预测及其稳定性研究[D]. 宋建禹.重庆交通大学 2012
[8]水压充填型岩溶隧道突水机理及衬砌结构力学特性研究[D]. 聂志凌.西南交通大学 2009
[9]宜万铁路沿线岩溶发育规律及其对隧道工程的影响[D]. 金新锋.中国地质科学院 2007
本文编号：3069021
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