泥质粉砂岩隧道变形与洞口边坡稳定性研究

发布时间：2023-04-28 18:24

　　近几年来,我国在隧道建设领域取得了世界瞩目的成果。在山岭高速公路隧道建设中,软弱围岩较为常见。由于软弱围岩的特殊性,在施工中容易产生大变形问题,且大变形对周围环境也会造成很大的影响。因此,如何控制隧道大变形、减小其对周围环境影响成为亟待解决的难题。广东汕湛高速公路惠州至清远段的太和洞隧道就是这样一座典型的软岩隧道,其围岩主要为全风化泥质粉砂岩,且隧道洞口段穿过一个处于临界状态的不稳定滑坡体。本文以太和洞隧道工程为依托,结合室内流变试验、现场监控量测、有限差分数值模拟等技术手段,对隧道变形与洞口边坡稳定性进行研究。主要工作内容与研究成果如下:1.基于强度折减法利用FLAC3D数值模拟软件,对洞口滑坡体稳定性进行了全面系统地计算分析,主要从位移、剪应变增量、滑动面、安全系数等方面对计算结果进行了评价。同时还介绍了加固治理方案的设计过程,模拟对比了不同加固方案的效果,并结合现场滑坡体变形监测对滑坡体治理全过程进行详细了分析。2..对太和洞隧道洞口段开挖过程进行了模拟计算,对比了不同开挖阶段围岩及初期支护的应力和位移,并结合实际监测结果与数值模拟结果进行对比,以验证数值模拟的正确性。同时还分析...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状及存在问题
        1.2.1 国内外研究现状
        1.2.2 拟解决问题
    1.3 本文研究内容及技术路线
2 隧道进洞前洞口滑坡体加固治理研究
    2.1 太和洞隧道工程概况
        2.1.1 工程地质、水文地质条件
        2.1.2 洞口滑坡体特殊地质概况
    2.2 计算原理及软件介绍
        2.2.1 强度折减法基本原理
        2.2.2 边坡失稳判据
        2.2.3 FLAC3D计算原理
        2.2.4 FLAC3D算法特点
    2.3 计算模型建立及自然状态滑坡体稳定性分析
        2.3.1 模型建立及岩土体参数确定
        2.3.2 初始应力场生成
        2.3.3 自然状态下滑坡体稳定性分析
    2.4 加固治理方案设计及治理后滑坡体稳定性分析
        2.4.1 加固治理方案初步设计
        2.4.2 不同加固方案下滑坡体稳定性计算
        2.4.3 不同加固方案治理效果对比分析
    2.5 滑坡体变形监控量测
        2.5.1 监测原理
        2.5.2 监测结果分析
    2.6 本章小结
3 隧道开挖阶段围岩变形分析及其对洞口滑坡体影响研究
    3.1 开挖模型设置及参数选取
        3.1.1 隧道开挖计算模型
        3.1.2 计算参数选取
    3.2 隧道开挖阶段模拟结果分析
        3.2.1 不同开挖阶段围岩应力分析
        3.2.2 不同开挖阶段初期支护应力分析
        3.2.3 不同开挖阶段初期支护位移分析
    3.3 初期支护监控量测
        3.3.1 监测原理
        3.3.2 监测结果分析
        3.3.3 实际监测结果与数值模拟结果对比
    3.4 隧道开挖对滑坡体稳定性的影响分析
        3.4.1 隧道开挖过程边坡位移变化
        3.4.2 隧道开挖过程边坡剪应变增量变化
        3.4.3 隧道开挖过程安全系数变化
    3.5 本章小结
4 基于蠕变效应的隧道长期变形分析及其稳定性评价
    4.1 泥质粉砂岩单轴压缩流变试验
        4.1.1 试验方案
        4.1.2 试验结果
    4.2 泥质粉砂岩流变特性分析
        4.2.1 蠕变特性分析
        4.2.2 长期强度评价
    4.3 流变模型选取及参数确定
        4.3.1 流变模型选取
        4.3.2 流变参数确定
    4.4 基于蠕变效应的隧道长期稳定性评价
        4.4.1 计算模型选取及参数设置
        4.4.2 不同运营时期围岩应力分析
        4.4.3 不同运营时期围岩位移分析
        4.4.4 隧道运营期长期稳定性评价
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录



本文编号：3804230