渭武高速木寨岭隧道施工变形预测及大变形分级标准研究
发布时间：2021-10-30 14:38
围岩大变形在国内外隧道建设中屡见不鲜,给隧道建设者们带来极大困扰,也是学者们重点研究的方向之一。本文以渭武高速公路木寨岭隧道工程为研究背景,根据施工现场隧道实际大变形情况,主要运用现场调研、理论解析公式计算和数值模拟分析方法,对隧道大变形进行预测分析和大变形分级标准研究,主要研究工作及结论如下:（1）介绍了论文所依托的工程背景,包括木寨岭隧道的工程设计情况、地质条件、地应力分布情况,经过的断层压碎带;根据现场位移实测数据,发现隧道围岩具有变形量大、变形速率快和变形持续时间长的特征。总结出在极高地应力情况下,炭质板岩隧道施工变形存在以下特点:（1）炭质板岩具有弱膨胀性;（2）塑性挤压式变形;（3）变形大且不收敛;（4）施工扰动敏感性;（5）跳跃性。（2）根据木寨岭隧道的实际围岩情况,在现有研究成果的基础上,从软弱围岩的工程特征、力学理论以及失稳破坏机理三个方面对炭质板岩的特性进行分析,以及在不良地质条件下围岩易发生的变形或破坏情况。当层状岩体节理裂隙发育、层间结合的破坏及岩层倾角适宜三个条件同时满足时,层状岩体才会发生滑移破坏。在支护不及时或支护不合理时,围岩破碎松动圈将从开挖面持续向围...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
木寨岭隧道地理位置图
?┰秸暮佑脘?拥姆炙?肽菊?攵?瑁?乩砦恢眉??2.1。图 2.1 木寨岭隧道地理位置图2.2 隧道设计基本情况木寨岭隧道洞身最大埋深约 629.1m，采用分离式设计，隧道净宽 10.25m，净高 5.0m，其中左线全长 15221m；右线全长 15163m，左、右线隧道之间净宽约 55m。全隧共设 3座斜井，均作为永久性通风斜井，隧道设计情况如图 2.2~图 2.4 所示。图 2.2 木寨岭隧道线路总体走向图
木寨岭隧道施工变形预测及大变形分级标准研究-8-图 2.3 木寨岭隧道主洞与三座斜井整体平面布置图图 2.4 木寨岭公路隧道横断面设计图2.3 工程地质条件2.3.1 地形地貌木寨岭隧道位于西秦岭低中山区。隧址区海拔较高，山势陡峻，自然坡度多大于 50°，沟谷深切呈“V”字型。地面相对高差 717m，沟谷狭窄，少阶地。山坡为坡积、残积及第四纪薄层风积黄土覆盖，岩体风化及水土流失严重。2.3.2 地层岩性（1）隧道进口浅埋段节理裂隙较发育，岩性为黑灰色强风化板岩，岩体破碎，局部夹薄层状浅灰色中风化砾岩。围岩分级为 V 级。（2）隧道左线 ZK210+858～ZK225+800 和右线 K210+840～K225+750，该段为隧道中部，隧道埋深较大，岩性呈多韵律旋回，以二叠系炭质板岩和砂岩为主，其次为石炭系炭质板岩、砂岩和灰岩，再次为古近系泥岩、砂岩和砾岩等，围岩完整性受构造和风化控制。根据调查和勘察结果，隧道范围段发育 12 条断层，如图 2.5 所示，其主要岩性为断层压碎岩，岩体节理裂隙极发育，且联
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于现场实测的炭质板岩隧道围岩大变形与衬砌受力特征研究[J]. 郭健,阳军生,陈维,沈东,刘涛,柴文勇. 岩石力学与工程学报. 2019(04)
[2]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)
[3]挤压性围岩隧道变形分级与控制对策[J]. 李宁. 铁道建筑. 2018(05)
[4]木寨岭隧道软岩大变形施工技术措施研究[J]. 祁贤. 铁道建筑技术. 2018(03)
[5]高地应力软岩隧道大变形机理及控制措施探讨——以木寨岭隧道为例[J]. 吕显福,赵占群,魏星星. 现代隧道技术. 2016(06)
[6]兰渝铁路木寨岭隧道岭脊段衬砌-围岩结构体系变形受力特征分析[J]. 黄明利,赵建明,谭忠盛,李沿宗. 现代隧道技术. 2016(06)
[7]兰渝铁路特殊复杂地质隧道建设难点及对策[J]. 李国良. 现代隧道技术. 2015(05)
[8]高地应力软岩隧道大变形分级标准研究[J]. 王胜国. 铁道建筑技术. 2016(04)
[9]兰渝铁路高地应力软岩隧道挤压大变形规律及分级标准研究[J]. 李国良,刘志春,朱永全. 现代隧道技术. 2015(01)
[10]隧道软岩大变形力学机制及防治措施综述[J]. 高美奔,李天斌,孟陆波,陈国庆. 施工技术. 2013(S2)
博士论文
[1]炭质板岩大变形隧道结构受力特性及变形控制技术研究[D]. 杜耀辉.长安大学 2017
[2]挤压性围岩隧道施工时空效应及其大变形控制研究[D]. 赵旭峰.同济大学 2007
硕士论文
[1]木寨岭高地应力软岩隧道岭脊段支护结构受力特征研究[D]. 肖祖通.北京交通大学 2017
[2]考虑蠕变特性的隧道围岩与衬砌结构相互作用规律研究[D]. 侯东.西安科技大学 2017
[3]兰新二线大梁隧道高地应力软岩大变形控制技术研究[D]. 袁晔.西南交通大学 2016
[4]炭质板岩大断面隧道围岩稳定分析与控制技术[D]. 李庆松.北京交通大学 2014
[5]大梁隧道高地应力软岩大变形预测系统研究[D]. 王喆.西南交通大学 2014
[6]人工神经网络在时间序列预测中的应用研究[D]. 宋玉强.西安建筑科技大学 2005
[7]高地应力围岩挤压性大变形分析及数值模拟[D]. 鄢建华.南京水利科学研究院 2004
本文编号：3466907
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
木寨岭隧道地理位置图
?┰秸暮佑脘?拥姆炙?肽菊?攵?瑁?乩砦恢眉??2.1。图 2.1 木寨岭隧道地理位置图2.2 隧道设计基本情况木寨岭隧道洞身最大埋深约 629.1m，采用分离式设计，隧道净宽 10.25m，净高 5.0m，其中左线全长 15221m；右线全长 15163m，左、右线隧道之间净宽约 55m。全隧共设 3座斜井，均作为永久性通风斜井，隧道设计情况如图 2.2~图 2.4 所示。图 2.2 木寨岭隧道线路总体走向图
木寨岭隧道施工变形预测及大变形分级标准研究-8-图 2.3 木寨岭隧道主洞与三座斜井整体平面布置图图 2.4 木寨岭公路隧道横断面设计图2.3 工程地质条件2.3.1 地形地貌木寨岭隧道位于西秦岭低中山区。隧址区海拔较高，山势陡峻，自然坡度多大于 50°，沟谷深切呈“V”字型。地面相对高差 717m，沟谷狭窄，少阶地。山坡为坡积、残积及第四纪薄层风积黄土覆盖，岩体风化及水土流失严重。2.3.2 地层岩性（1）隧道进口浅埋段节理裂隙较发育，岩性为黑灰色强风化板岩，岩体破碎，局部夹薄层状浅灰色中风化砾岩。围岩分级为 V 级。（2）隧道左线 ZK210+858～ZK225+800 和右线 K210+840～K225+750，该段为隧道中部，隧道埋深较大，岩性呈多韵律旋回，以二叠系炭质板岩和砂岩为主，其次为石炭系炭质板岩、砂岩和灰岩，再次为古近系泥岩、砂岩和砾岩等，围岩完整性受构造和风化控制。根据调查和勘察结果，隧道范围段发育 12 条断层，如图 2.5 所示，其主要岩性为断层压碎岩，岩体节理裂隙极发育，且联
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于现场实测的炭质板岩隧道围岩大变形与衬砌受力特征研究[J]. 郭健,阳军生,陈维,沈东,刘涛,柴文勇. 岩石力学与工程学报. 2019(04)
[2]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)
[3]挤压性围岩隧道变形分级与控制对策[J]. 李宁. 铁道建筑. 2018(05)
[4]木寨岭隧道软岩大变形施工技术措施研究[J]. 祁贤. 铁道建筑技术. 2018(03)
[5]高地应力软岩隧道大变形机理及控制措施探讨——以木寨岭隧道为例[J]. 吕显福,赵占群,魏星星. 现代隧道技术. 2016(06)
[6]兰渝铁路木寨岭隧道岭脊段衬砌-围岩结构体系变形受力特征分析[J]. 黄明利,赵建明,谭忠盛,李沿宗. 现代隧道技术. 2016(06)
[7]兰渝铁路特殊复杂地质隧道建设难点及对策[J]. 李国良. 现代隧道技术. 2015(05)
[8]高地应力软岩隧道大变形分级标准研究[J]. 王胜国. 铁道建筑技术. 2016(04)
[9]兰渝铁路高地应力软岩隧道挤压大变形规律及分级标准研究[J]. 李国良,刘志春,朱永全. 现代隧道技术. 2015(01)
[10]隧道软岩大变形力学机制及防治措施综述[J]. 高美奔,李天斌,孟陆波,陈国庆. 施工技术. 2013(S2)
博士论文
[1]炭质板岩大变形隧道结构受力特性及变形控制技术研究[D]. 杜耀辉.长安大学 2017
[2]挤压性围岩隧道施工时空效应及其大变形控制研究[D]. 赵旭峰.同济大学 2007
硕士论文
[1]木寨岭高地应力软岩隧道岭脊段支护结构受力特征研究[D]. 肖祖通.北京交通大学 2017
[2]考虑蠕变特性的隧道围岩与衬砌结构相互作用规律研究[D]. 侯东.西安科技大学 2017
[3]兰新二线大梁隧道高地应力软岩大变形控制技术研究[D]. 袁晔.西南交通大学 2016
[4]炭质板岩大断面隧道围岩稳定分析与控制技术[D]. 李庆松.北京交通大学 2014
[5]大梁隧道高地应力软岩大变形预测系统研究[D]. 王喆.西南交通大学 2014
[6]人工神经网络在时间序列预测中的应用研究[D]. 宋玉强.西安建筑科技大学 2005
[7]高地应力围岩挤压性大变形分析及数值模拟[D]. 鄢建华.南京水利科学研究院 2004
本文编号：3466907
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