千枚岩隧道监控量测技术及应用

发布时间：2017-10-28 07:30

  本文关键词：千枚岩隧道监控量测技术及应用

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【摘要】：西部山区复杂地形、地貌条件下,铁路、高速公路建设的蓬勃发展伴随着各类长大、艰险、复杂隧道的出现,千枚岩隧道便是其中典型情况之一。千枚岩地层比较特殊,在干燥时强度稍高,但是遇水后则急剧降低。因此在千枚岩地层中,隧道施工期特别容易出现初支开裂、钢拱架扭曲等大变形情形。本文以广甘高速公路杜家山千枚岩隧道为例,通过对隧道施工期及运营期的监控量测,得到了以下研究成果：(1)从隧道施工过程中的常规监控量测来看,千枚岩隧道的洞周收敛变形普遍较大,且收敛达到稳定的时间较长。(2)结合现场发生的大变形灾害,以典型断面为例,对特殊条件下隧道的监控量测方案、监测结果及治理措施进行了研究。结果表明：对大变形灾害断面,通过制定针对性的监控量测方案,可以对选取合理有效的工程处置措施提供有力的依据。(3)通过对长期监测断面得到的数据分析,杜家山隧道二衬轴力及弯矩值均较大,而安全系数虽基本满足规范要求,但是富裕不足,二衬结构出现风险的几率较大。结果表明,以杜家山隧道为典型代表的绢云千枚岩具有软弱破碎,抗压强度低,粘聚力小,围岩自承能力差,且围岩蠕变时间很长的特点。
【关键词】：千枚岩 公路隧道 监控量测 长期安全 隧道
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U456.3
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-12
• 1.3 存在的问题12
• 1.4 研究的目的及内容12-14
• 第2章 杜家山隧道工程概况14-20
• 2.1 工程概况14
• 2.2 隧址区工程地质条件14-17
• 2.2.1 地层岩性14-15
• 2.2.2 地质构造15-16
• 2.2.3 水文地质16-17
• 2.3 隧道围岩分级及设计参数建议17-18
• 2.4 杜家山隧道设计分析18-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第3章 常规条件下千枚岩隧道监控量测方案的确定及围岩稳定性分析20-30
• 3.1 必测项目监测方法20-23
• 3.1.1 地质及支护状态观察20-21
• 3.1.2 隧道周边收敛监测21-22
• 3.1.3 隧道拱顶下沉监测22
• 3.1.4 洞口、浅埋段地面沉降监测22-23
• 3.2 监控量测数据处理及安全信息反馈23-24
• 3.2.1 时程曲线23
• 3.2.2 回归分析23
• 3.2.3 安全措施23-24
• 3.3 杜家山典型断面监控量测数据分析24-29
• 3.3.1 洞内外观测24-25
• 3.3.2 地表测量25-26
• 3.3.3 洞内拱顶下沉和水平收敛26-29
• 3.4 本章小结29-30
• 第4章 特殊条件下千枚岩隧道监控量测方案的确定及隧道稳定性研究30-53
• 4.1 杜家山隧道K15+119二衬剥落段监测分析31-43
• 4.1.1 监测点方案的制定32-34
• 4.1.2 监测结果分析34-43
• 4.1.3 监测结果总结及工程措施建议43
• 4.2 杜家山隧道K15+544～K15+545塌方段附近监测分析43-52
• 4.2.1 监测结果分析45-51
• 4.2.2 隧道塌方原因分析及工程措施建议51-52
• 4.3 本章小结52-53
• 第5章 千枚岩隧道结构长期安全性分析53-67
• 5.1 隧道长期监测断面的选择53-57
• 5.1.1 长期监测断面选择原则53
• 5.1.2 监测断面选择53-55
• 5.1.4 长期监测系统布置与监测元件安装55-56
• 5.1.5 长期监测系统组成56-57
• 5.2 二次衬砌安全性分析57-66
• 5.2.1 安全系数计算方法57-58
• 5.2.2 隧道的安全性分析58-66
• 5.3 本章小结66-67
• 第6章 结论与建议67-69
• 6.1 主要研究结论67-68
• 6.2 建议及存在的问题68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-74
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目74

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本文编号：1107252