千枚岩堆积体大变形隧道双层初期支护关键技术研究

发布时间：2021-10-17 16:55

　　随着我国经济的高速发展,既有基础交通设施已难以满足人们对出行的要求。为了让国民享受更加便捷的交通出行,我国大力发展高速铁路、公路和城市地铁等基础交通设施。铁路或高速公路穿越的地区广阔,地质气候环境条件截然不同,千枚岩就是其中一种具有代表性的地质条件。本文依托于拉林铁路香嘎山隧道,隧道掘进遭遇千枚岩堆积体,存在较严重的围岩大变形问题,且原设计与增补方案均无法有效控制,针对于此,提出双层初期支护的技术方案应对千枚岩隧道大变形问题。双层初期支护相比单层初期支护,设计上有更大灵活性,影响参数更多,现有研究成果多集中于工程实践,相关理论研究成果缺乏。因此,本文通过理论分析结合数值模拟手段,对千枚岩大变形隧道采用双层初期支护在不同开挖工法下,选取不同初期支护厚度比以及不同施做时间的支护效果进行了较系统的研究。主要研究成果如下:（1）对香嘎山隧道围岩大变形的原因进行了分析,隧道出现大变形问题主要是因为千枚岩岩性较弱,隧道埋深大存在较高地应力,掌子面存在渗水情况,进一步弱化千枚岩岩性,千枚岩岩体基本处于塑性状态,一旦变形基本为不可恢复的随性变形,且变形量大,从而造成隧道大变形情况。（2）针对现场原支护... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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掌子面岩质情况

(a) 掌子面岩质破碎 (b) 掌子面浸水湿润图 2- 1 掌子面岩质情况监控量测数据统计显示，堆积千枚岩段隧道拱顶及拱腰初期支护变形量一般在 2040cm，最大达到 50cm。一般洞身初期支护施工一周后喷射混凝土表面会出现环向细裂缝，多集中在型钢钢架附近，表现为钢架与喷射混凝土接触面缺少足够的粘结性。着时间推移，裂缝逐渐张开并扩大，造成拱部混凝土大面积龟裂，局部破碎、掉块，形严重处（图 2- 2），喷射混凝土脱落后，可看到部分型钢钢架出现 S 状扭曲变形。

西南交通大学硕士研究生学位论文 围岩屈服面后，围岩处于塑性状态，产生塑性变形千枚岩岩质极软，岩体出现剪切滑移；另一方面，不断增大的位移导致岩体之间产生剪切滑移，最终道围岩大变形的原因可归结为以下几点：裂带，岩体结构整体性差，节理发育，层间结合差碳质千枚岩为主，千枚岩属极软岩，加之隧道埋深较小，易产生大变形；存在渗水情况，导致千枚岩岩性进一步劣化，围岩

【参考文献】：
期刊论文
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[8]软岩大变形隧道双层初期支护承载性能对比试验研究[J]. 张德华,雷可,谭忠盛,田文平,崔隽.  土木工程学报. 2017(S2)
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硕士论文
[1]双层初期支护在大变形隧道中的应用技术研究[D]. 王洪昌.西南交通大学 2013



本文编号：3442106