富水凝灰软岩隧道施工阶段变形监测与数值模拟
发布时间：2021-10-15 07:20
随着我国高速铁路建设的日益发展,取得不少成果的同时也遇到了一些困难与挑战,高铁翻山越岭就导致修建隧道是避免不了的,当前我国大规模的山岭隧道建设中,软弱围岩隧道的设计与施工难题一直困扰着广大隧道建设者。通常表现围岩变形过大导致侵限,甚至发生坍塌等安全事故,不仅制约施工工期,还造成重大的经济损失,出现这些问题主要原因是对隧道围岩特别是软弱围岩变形机理、发展演化规律等认识不足,以及采取的相应控制措施缺乏针对性,本文以浙江地区广泛分布的凝灰岩为例,通过室内试验、现场监测以及数值模拟等手段对凝灰软岩隧道展开深入研究,具体有以下工作内容:1.查阅国内外相关文献资料作为理论基础,同时开展野外地质勘察工作,重点探明隧道内部围岩结构、岩层特性以及水文地质情况。2.考虑围岩的实际赋予环境,在室内开展不同饱水与不同围压的三轴抗压强度试验,试验过程模拟软岩在天然地层中地下水与地应力耦合作用下的强度变化规律,通过试验结果获取了该类凝灰软岩的峰值强度、残余强度、内摩擦角、粘聚力以及弹性模量,室内试验成果可为数值建模的计算参数提供选取依据。3.隧道开挖后引起围岩的周边净空收敛与拱顶沉降是判定隧道施工方法与施工工艺正...
【文章来源】：南昌工程学院江西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文技术路线
富水凝灰软岩隧道施工阶段变形监测与数值模拟82工程地质勘察与围岩变形控制研究2.1工程地质概况2.1.1隧道工程概况隧址区位于中低山地区，隧道穿越山体陡峻，流水侵蚀严重，地形起伏较大，自然坡度约30°～40°，局部45°～55°，植被发育茂盛，主要为果树及灌木丛，隧址区最大标高为864.143m，隧道起讫里程DK194+196～DK201+553，全长7357m，双线单洞。隧道最大埋深约469.31m。拟建隧道设有1条斜井，斜井与正线相交里程为DK196+700，位于线路右侧，长度为316.53m，最大埋深约183m，斜井出口附近植被较发育。隧道进出口均在乡道附近，交通便利。2.1.2岩土勘察目的与勘察任务隧道地质勘察是在该地区原有地质资料的基础上，通过现场测绘，地质钻探、物理探测以及室内试验等方法开展进行，为拟建隧道施工图设计提供工程地质资料，主要任务要求有：1.通过实际踏勘查明隧道通过山岭的地质构造，利用地质钻探和物理探测等技术手段查明隧道内部岩层与岩性，应着重查明土的结构、成分、密实程度、潮湿程度等。2.探查隧道附近是否存在不良地质或特殊岩土体对隧道的影响，并分析其对隧道是否产生地质灾害，研究其对洞口及边仰坡的影响，提出相对应具体工程措施。3.查明隧道通过地段的井泉情况，分析水文地质条件，并取样进行室内试验水质分析，查明地下水的成因，预测隧道各段的涌水量。图2.1隧道进出口图Fig2.1Tunnelentranceandexit
盟??与隧道线路相距较远，且无沟谷相连，对隧道涌水影响很校DK197+600～DK198+800线路左侧约900m地表附近为源头水库，水库常年有水，水量丰富，库容208.9万m3，坝顶标高为503m，路肩标高为385m，水库坝顶标高高于线路路肩高程约118m，该水库与隧道断层F3、F4可能存在水力联系，这些断层带在施工过程中可能会涌水、流砂等风险，施工时应加强监测及超前地质预报工作，并做好防排水措施，隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水和构造裂隙水，受到大气自然降水影响，并流向山谷低洼处，同时在钻探过程中，同时进行取水采样工作。图2.2隧道地表水水系Fig2.2Tunnelsurfacewatersystem
【参考文献】：
期刊论文
[1]富水软弱地层中麻花型盾构隧道群施工关键技术[J]. 李建高,王长虹. 隧道建设(中英文). 2019(10)
[2]富水大断面软岩隧道支护结构受力性能试验[J]. 刘瑞斌. 土木工程与管理学报. 2019(05)
[3]富水断层破碎带对隧道围岩稳定性的影响[J]. 杨青莹. 煤矿安全. 2019(08)
[4]富水程度及饱水时间对隧道掌子面稳定性影响[J]. 安永林,曾贤臣,赵丹,岳健,胡文轩,欧阳鹏博. 铁道科学与工程学报. 2019(05)
[5]软岩隧道光面爆破参数设计的数值模拟研究[J]. 周杰. 成都大学学报(自然科学版). 2018(04)
[6]高地应力层状软岩隧道大变形预测分级研究[J]. 陈子全,何川,吴迪,代聪,杨文波,徐国文. 西南交通大学学报. 2018(06)
[7]复杂地质条件下软岩隧道大变形破坏机制及开挖方法研究[J]. 徐国文,何川,代聪,汪耀. 现代隧道技术. 2017(05)
[8]软弱围岩隧道掌子面挤出变形特征分析[J]. 朱正国,李文江,刘志春,孙明磊,武杰. 地下空间与工程学报. 2017(03)
[9]基于广义粒子动力学的巷道围岩弹塑性分析[J]. 赵毅,周小平,钱七虎. 岩土工程学报. 2016(06)
[10]我国隧道及地下工程发展现状与展望[J]. 洪开荣. 隧道建设. 2015(02)
博士论文
[1]流变软岩中隧道支护-围岩相互作用关系研究[D]. 储昭飞.北京交通大学 2018
[2]膨胀性软岩隧道围岩与支护结构受力变形特征研究[D]. 杨帆.长安大学 2018
[3]武当群片岩隧道围岩蠕变特性及其对衬砌裂损影响研究[D]. 徐剑波.中国地质大学 2018
[4]隧道软弱围岩变形机制与控制技术研究[D]. 赵勇.北京交通大学 2012
[5]煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D]. 王猛.辽宁工程技术大学 2010
[6]堡镇软岩隧道大变形机理及控制技术研究[D]. 郭富利.北京交通大学 2010
[7]深部软岩巷道矿压特征与支护技术研究[D]. 王其胜.中南大学 2008
[8]大变形软岩流变性态及其在隧道工程结构中的应用研究[D]. 齐明山.同济大学 2006
硕士论文
[1]不同地应力条件下软岩隧道变形机制研究[D]. 刘营超.华东交通大学 2018
[2]浅埋偏压隧道力学行为和层状围岩稳定性分析[D]. 张强.沈阳工业大学 2018
[3]富水软岩隧道初支结构受力及变形控制研究[D]. 易山山.华中科技大学 2018
[4]洋坞尖软岩隧道监控量测及收敛—约束法在施工中的应用研究[D]. 梁译文.南昌工程学院 2017
[5]隧道富水区防排水处理及断层破碎带开挖方法[D]. 蓝蕾蕾.西南交通大学 2012
本文编号：3437654
【文章来源】：南昌工程学院江西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文技术路线
富水凝灰软岩隧道施工阶段变形监测与数值模拟82工程地质勘察与围岩变形控制研究2.1工程地质概况2.1.1隧道工程概况隧址区位于中低山地区，隧道穿越山体陡峻，流水侵蚀严重，地形起伏较大，自然坡度约30°～40°，局部45°～55°，植被发育茂盛，主要为果树及灌木丛，隧址区最大标高为864.143m，隧道起讫里程DK194+196～DK201+553，全长7357m，双线单洞。隧道最大埋深约469.31m。拟建隧道设有1条斜井，斜井与正线相交里程为DK196+700，位于线路右侧，长度为316.53m，最大埋深约183m，斜井出口附近植被较发育。隧道进出口均在乡道附近，交通便利。2.1.2岩土勘察目的与勘察任务隧道地质勘察是在该地区原有地质资料的基础上，通过现场测绘，地质钻探、物理探测以及室内试验等方法开展进行，为拟建隧道施工图设计提供工程地质资料，主要任务要求有：1.通过实际踏勘查明隧道通过山岭的地质构造，利用地质钻探和物理探测等技术手段查明隧道内部岩层与岩性，应着重查明土的结构、成分、密实程度、潮湿程度等。2.探查隧道附近是否存在不良地质或特殊岩土体对隧道的影响，并分析其对隧道是否产生地质灾害，研究其对洞口及边仰坡的影响，提出相对应具体工程措施。3.查明隧道通过地段的井泉情况，分析水文地质条件，并取样进行室内试验水质分析，查明地下水的成因，预测隧道各段的涌水量。图2.1隧道进出口图Fig2.1Tunnelentranceandexit
盟??与隧道线路相距较远，且无沟谷相连，对隧道涌水影响很校DK197+600～DK198+800线路左侧约900m地表附近为源头水库，水库常年有水，水量丰富，库容208.9万m3，坝顶标高为503m，路肩标高为385m，水库坝顶标高高于线路路肩高程约118m，该水库与隧道断层F3、F4可能存在水力联系，这些断层带在施工过程中可能会涌水、流砂等风险，施工时应加强监测及超前地质预报工作，并做好防排水措施，隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水和构造裂隙水，受到大气自然降水影响，并流向山谷低洼处，同时在钻探过程中，同时进行取水采样工作。图2.2隧道地表水水系Fig2.2Tunnelsurfacewatersystem
【参考文献】：
期刊论文
[1]富水软弱地层中麻花型盾构隧道群施工关键技术[J]. 李建高,王长虹. 隧道建设(中英文). 2019(10)
[2]富水大断面软岩隧道支护结构受力性能试验[J]. 刘瑞斌. 土木工程与管理学报. 2019(05)
[3]富水断层破碎带对隧道围岩稳定性的影响[J]. 杨青莹. 煤矿安全. 2019(08)
[4]富水程度及饱水时间对隧道掌子面稳定性影响[J]. 安永林,曾贤臣,赵丹,岳健,胡文轩,欧阳鹏博. 铁道科学与工程学报. 2019(05)
[5]软岩隧道光面爆破参数设计的数值模拟研究[J]. 周杰. 成都大学学报(自然科学版). 2018(04)
[6]高地应力层状软岩隧道大变形预测分级研究[J]. 陈子全,何川,吴迪,代聪,杨文波,徐国文. 西南交通大学学报. 2018(06)
[7]复杂地质条件下软岩隧道大变形破坏机制及开挖方法研究[J]. 徐国文,何川,代聪,汪耀. 现代隧道技术. 2017(05)
[8]软弱围岩隧道掌子面挤出变形特征分析[J]. 朱正国,李文江,刘志春,孙明磊,武杰. 地下空间与工程学报. 2017(03)
[9]基于广义粒子动力学的巷道围岩弹塑性分析[J]. 赵毅,周小平,钱七虎. 岩土工程学报. 2016(06)
[10]我国隧道及地下工程发展现状与展望[J]. 洪开荣. 隧道建设. 2015(02)
博士论文
[1]流变软岩中隧道支护-围岩相互作用关系研究[D]. 储昭飞.北京交通大学 2018
[2]膨胀性软岩隧道围岩与支护结构受力变形特征研究[D]. 杨帆.长安大学 2018
[3]武当群片岩隧道围岩蠕变特性及其对衬砌裂损影响研究[D]. 徐剑波.中国地质大学 2018
[4]隧道软弱围岩变形机制与控制技术研究[D]. 赵勇.北京交通大学 2012
[5]煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D]. 王猛.辽宁工程技术大学 2010
[6]堡镇软岩隧道大变形机理及控制技术研究[D]. 郭富利.北京交通大学 2010
[7]深部软岩巷道矿压特征与支护技术研究[D]. 王其胜.中南大学 2008
[8]大变形软岩流变性态及其在隧道工程结构中的应用研究[D]. 齐明山.同济大学 2006
硕士论文
[1]不同地应力条件下软岩隧道变形机制研究[D]. 刘营超.华东交通大学 2018
[2]浅埋偏压隧道力学行为和层状围岩稳定性分析[D]. 张强.沈阳工业大学 2018
[3]富水软岩隧道初支结构受力及变形控制研究[D]. 易山山.华中科技大学 2018
[4]洋坞尖软岩隧道监控量测及收敛—约束法在施工中的应用研究[D]. 梁译文.南昌工程学院 2017
[5]隧道富水区防排水处理及断层破碎带开挖方法[D]. 蓝蕾蕾.西南交通大学 2012
本文编号：3437654
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