隧道顶拱架空岩体崩落影响评价与防治措施研究
发布时间：2022-01-27 07:23
当隧道施工或地质缺陷使顶拱上方存在空洞或隧道穿过采空区、岩溶区时,顶拱上方架空岩体给隧道的整体安全带来了巨大的隐患,为了维持隧道的畅通和正常运营,保障车辆、行人的生命财产安全,应正确评价架空岩体对隧道结构稳定性的影响。因此,本文结合具体工程案例,分析隧道顶拱架空岩体的发育特征和潜在失稳破坏模式,讨论影响架空岩体稳定性的主要因素和失稳诱发因素,然后对架空岩体的稳定性做出评价。通过数值仿真手段,评价架空岩体崩落冲击对衬砌结构的危害性,对比在不同架空岩体防治措施下衬砌结构的变形响应特征,然后根据室内混凝土配比试验和数值模拟结果提出轻质混凝土封填空洞的防治措施,为面临相似问题的隧道提供参考和借鉴依据。通过以上研究本文主要成果如下:（1）通过详细实地调查、结合三维激光扫描等手段,掌握研究区地形地貌、地层岩性等工程地质特征,结合架空岩体内节理裂隙发育、相互交切关系等,得出空洞洞口正上方（架空岩体外侧）发育的危岩块体在长期重力作用下可能发生坠落式崩塌破坏。空洞顶板在竖向和近水平向裂隙切割下块体发生塌落破坏后,可能导致架空岩体从下往上逐步塌落破坏。（2）通过裂隙岩体室内冻融应变试验分析水冰相变下岩体裂...
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
奉节公平至黄井隧道洞口塌方承德市彩云岭隧道属市区交通要道（环城南路），交通量大，始建于2007年，施工时由于洞口段埋深较浅，隧道入口围岩松动塌落致使初衬破坏并形成了较大
成都理工大学硕士学位论文空洞。竣工前又为提前通车未对空洞上方架空岩体采取任何支护措施，仅下方施工了二衬，随时间发展隧道洞口段围岩不断有小型岩块崩塌坠落，在衬砌结构上方部形成一高 5~7m，宽约 14m，往坡内深约 17m 的空洞（。空洞上方架空岩体约 4100m3，目前时有小型岩块崩塌掉落，且岩体间隙不断扩展延伸，严重威胁空洞下方的隧道结构以及过往的车辆、行人。
第 2 章 架空岩体发育特征及失稳破坏模式1 架空岩体形成条件1.1 概述彩云岭隧道入口位于双桥区山神庙沟口，所在山体北西高-南东低，整约为 25°，见图 2-1。隧道为双向行驶隧道，设计行车速度 60km/h，净宽 15.4侧各有 0.75m 人行道（检修道），属河北承德市区内交通要道（环城南路）于 2007 年。隧道全长 616m，轴线沿山脊线布置，衬砌使用曲墙复合式衬有仰拱。隧道入口施工时由于洞口段埋深较浅，施工后围岩松动塌落致使坏，塌方出现后未加紧处理使洞口沿轴线垮塌 21m 至地表，并继续往出垮塌使隧道上方形成大型空洞。松动岩体垮塌后剩余围岩在平面上呈“U”向坡外（N 侧），坡面近于直立，整个临空面长约 40m，宽度约为 15m，~20m。
【参考文献】：
期刊论文
[1]隧道拱顶大型溶洞回填厚度的研究[J]. 周德军. 公路工程. 2014(05)
[2]边坡工程中破裂角和岩体等效内摩擦角取值及应用若干问题探讨[J]. 方玉树. 重庆建筑. 2014(08)
[3]滚石防护棚洞EPS垫层结构缓冲作用研究[J]. 王东坡,何思明,吴永,李新坡. 振动与冲击. 2014(04)
[4]小平地隧道进口危岩落石分析及整治设计[J]. 罗章波. 隧道建设. 2013(09)
[5]新型柔性棚洞在落石冲击作用下的试验研究[J]. 汪敏,石少卿,阳友奎. 土木工程学报. 2013(09)
[6]被动柔性防护网受力机理试验研究与数值计算[J]. 赵世春,余志祥,韦韬,齐欣. 土木工程学报. 2013(05)
[7]冲击荷载下EPS垫层棚洞耗能减震作用研究[J]. 王东坡,何思明,李新坡,向波. 四川大学学报(工程科学版). 2012(06)
[8]消能棚洞的落石冲击计算及消能效果研究[J]. 王林峰,唐红梅,陈洪凯. 中国铁道科学. 2012(05)
[9]汶川地震重灾区陇南寨子崖危岩体稳定性分析与防治对策[J]. 穆鹏,吴玮江. 灾害学. 2011(04)
[10]病害隧道结构安全性评价模型与方法[J]. 王春景,雷明锋,彭立敏. 铁道科学与工程学报. 2011(03)
博士论文
[1]高陡边坡危岩体稳定性、运动特征及防治对策研究[D]. 刘卫华.成都理工大学 2008
硕士论文
[1]滚石冲击棚洞防护结构动力响应及作用机理研究[D]. 刘洋.成都理工大学 2017
[2]高陡边坡落石作用对隧道棚洞的动力响应及抗冲击研究[D]. 王爽.西南交通大学 2015
[3]基于ABAQUS整体式模型下砌体结构抗震性能影响因素研究[D]. 刘杰.湖南大学 2014
[4]山岭隧道高陡边坡防落石棚洞结构形式研究[D]. 冯科.西南交通大学 2013
[5]黄河茨哈峡水电站坝前右岸3号滑坡稳定性及工程影响研究[D]. 潘晟鹏.成都理工大学 2012
[6]雅砻江卡拉水电站岗尖滑坡成因机制及其稳定性分析[D]. 张九灵.成都理工大学 2007
[7]双向6车道空心中墙连拱隧道施工技术研究[D]. 黄庆伟.西南交通大学 2007
[8]静冰荷载对水工建筑物的影响研究[D]. 宋涛.天津大学 2007
本文编号：3612039
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
奉节公平至黄井隧道洞口塌方承德市彩云岭隧道属市区交通要道（环城南路），交通量大，始建于2007年，施工时由于洞口段埋深较浅，隧道入口围岩松动塌落致使初衬破坏并形成了较大
成都理工大学硕士学位论文空洞。竣工前又为提前通车未对空洞上方架空岩体采取任何支护措施，仅下方施工了二衬，随时间发展隧道洞口段围岩不断有小型岩块崩塌坠落，在衬砌结构上方部形成一高 5~7m，宽约 14m，往坡内深约 17m 的空洞（。空洞上方架空岩体约 4100m3，目前时有小型岩块崩塌掉落，且岩体间隙不断扩展延伸，严重威胁空洞下方的隧道结构以及过往的车辆、行人。
第 2 章 架空岩体发育特征及失稳破坏模式1 架空岩体形成条件1.1 概述彩云岭隧道入口位于双桥区山神庙沟口，所在山体北西高-南东低，整约为 25°，见图 2-1。隧道为双向行驶隧道，设计行车速度 60km/h，净宽 15.4侧各有 0.75m 人行道（检修道），属河北承德市区内交通要道（环城南路）于 2007 年。隧道全长 616m，轴线沿山脊线布置，衬砌使用曲墙复合式衬有仰拱。隧道入口施工时由于洞口段埋深较浅，施工后围岩松动塌落致使坏，塌方出现后未加紧处理使洞口沿轴线垮塌 21m 至地表，并继续往出垮塌使隧道上方形成大型空洞。松动岩体垮塌后剩余围岩在平面上呈“U”向坡外（N 侧），坡面近于直立，整个临空面长约 40m，宽度约为 15m，~20m。
【参考文献】：
期刊论文
[1]隧道拱顶大型溶洞回填厚度的研究[J]. 周德军. 公路工程. 2014(05)
[2]边坡工程中破裂角和岩体等效内摩擦角取值及应用若干问题探讨[J]. 方玉树. 重庆建筑. 2014(08)
[3]滚石防护棚洞EPS垫层结构缓冲作用研究[J]. 王东坡,何思明,吴永,李新坡. 振动与冲击. 2014(04)
[4]小平地隧道进口危岩落石分析及整治设计[J]. 罗章波. 隧道建设. 2013(09)
[5]新型柔性棚洞在落石冲击作用下的试验研究[J]. 汪敏,石少卿,阳友奎. 土木工程学报. 2013(09)
[6]被动柔性防护网受力机理试验研究与数值计算[J]. 赵世春,余志祥,韦韬,齐欣. 土木工程学报. 2013(05)
[7]冲击荷载下EPS垫层棚洞耗能减震作用研究[J]. 王东坡,何思明,李新坡,向波. 四川大学学报(工程科学版). 2012(06)
[8]消能棚洞的落石冲击计算及消能效果研究[J]. 王林峰,唐红梅,陈洪凯. 中国铁道科学. 2012(05)
[9]汶川地震重灾区陇南寨子崖危岩体稳定性分析与防治对策[J]. 穆鹏,吴玮江. 灾害学. 2011(04)
[10]病害隧道结构安全性评价模型与方法[J]. 王春景,雷明锋,彭立敏. 铁道科学与工程学报. 2011(03)
博士论文
[1]高陡边坡危岩体稳定性、运动特征及防治对策研究[D]. 刘卫华.成都理工大学 2008
硕士论文
[1]滚石冲击棚洞防护结构动力响应及作用机理研究[D]. 刘洋.成都理工大学 2017
[2]高陡边坡落石作用对隧道棚洞的动力响应及抗冲击研究[D]. 王爽.西南交通大学 2015
[3]基于ABAQUS整体式模型下砌体结构抗震性能影响因素研究[D]. 刘杰.湖南大学 2014
[4]山岭隧道高陡边坡防落石棚洞结构形式研究[D]. 冯科.西南交通大学 2013
[5]黄河茨哈峡水电站坝前右岸3号滑坡稳定性及工程影响研究[D]. 潘晟鹏.成都理工大学 2012
[6]雅砻江卡拉水电站岗尖滑坡成因机制及其稳定性分析[D]. 张九灵.成都理工大学 2007
[7]双向6车道空心中墙连拱隧道施工技术研究[D]. 黄庆伟.西南交通大学 2007
[8]静冰荷载对水工建筑物的影响研究[D]. 宋涛.天津大学 2007
本文编号：3612039
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