浅埋偏压高铁隧道围岩变形与控制技术
发布时间：2021-02-26 03:53
高速铁路隧道修建过程中,隧道的设计与施工受线路走向、地形地貌、地质环境等因素制约,浅埋偏压隧道设计方案常常被采用。浅埋偏压隧道围岩一般软弱破碎、稳定性较差、地质条件复杂等,隧道开挖后岩体难以形成自然承载拱,且围岩压力呈不对称性,支护结构承受偏压荷载,在施工过程中易发生围岩大变形或坍塌事故。本文以新大力寺隧道为工程依托,对浅埋偏压隧道施工围岩变形规律和控制措施进行相关研究得到以下结论:（1）通过对典型断面现场监测数据分析,浅埋偏压隧道围岩变形具有较强的时空分布特征,在时间效应方面,围岩初期变形量较大及变形发展较快,变形曲线在开挖过程中出现跳跃式波动;在空间效应方面,随着开挖的向前推进,围岩变形逐渐减小,初期支护封闭成环后,一般在23倍洞径距离围岩变形趋于稳定;另外,受偏压影响围岩变形呈明显不对称性,深埋侧变形量大于浅埋侧。（2）运用FLAC3D模拟软件,对中隔壁法、三台阶法、三台阶预留核心土法开挖过程进行模拟,结果表明上台阶开挖对拱顶变形影响较大,占总变形量的50%60%左右,最大水平位移量发生在拱腰位置,最大主应力分布情...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文研究技术路线
西南科技大学安全工程硕士专业学位论文道特征及围岩压力分析道工程概况新建商丘至合肥至杭州高速铁路单洞双区境内，隧道起点里程 DK445+838，终级围岩 542m，Ⅳ级围岩 953m，Ⅴ级，最大埋深约 30m,最小埋深约 5m高速铁路隧道。隧道进口里程 DK445它地段位于直线上；隧道全线以 3‰见图 2-1 所示。
<β<70o时，隧道中岩层倾斜一侧有可能产生顺层滑动。如图 2-4 所示。②岩体断裂构造。岩层断裂带岩体破碎，节理裂隙发育较好，岩石整体性较差，强度较低。一般呈块石、角砾、断层泥状或夹杂其他充填物，在地下水发育条件下，围岩容易发生坍塌，断裂面的倾角在 20o~70o时形成偏压。如图 2-5 所示。③褶皱构造偏压。受强构造应力场作用，岩体产生弯曲，但未丧失连续性构造。应力场的方向沿褶皱地层的切线方向，隧道处于不同位置会受到不同应力场作用，位于褶皱带和褶曲轴部的岩土体松软破碎，且向斜轴部的次生张裂隙易形成楔形岩块掉落，造成隧道承受偏压荷载。如图 2-6 所示。④软硬岩性不均匀偏压。软硬相间及弹性抗力不均的岩层
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于摩尔-库仑准则的膨胀土弹塑性本构模型及其数值实现[J]. 李朝阳,谢强,康景文,赵梦怡,郭永春. 土木建筑与环境工程. 2017(02)
[2]土压力系数与摩尔库仑强度准则内在联系研究[J]. 李风增. 山西建筑. 2017(08)
[3]中国高速铁路隧道的发展及规划[J]. 赵勇,田四明,孙毅. 隧道建设. 2017(01)
[4]浅埋偏压隧道围岩松动圈的影响因素分析[J]. 谢小鱼. 中外公路. 2016(04)
[5]浅埋偏压隧道衬砌受力特征及破坏机制试验研究[J]. 雷明锋,彭立敏,施成华,王立川,刘正初. 中南大学学报(自然科学版). 2013(08)
[6]广义摩尔库仑模型及其在FLAC3D中的实现[J]. 乐家根,曹平,蒲成志,汪亦显. 铁道科学与工程学报. 2012(03)
[7]浅埋偏压隧道围岩渐进破坏机制分析[J]. 邓之友,彭立敏,刘正初. 隧道建设. 2012(02)
[8]公路双连拱隧道开挖方法的数值模拟研究[J]. 王文正,夏永旭,胡庆安. 中外公路. 2011(05)
[9]浅埋偏压隧道洞口段合理开挖工序及受力特征分析[J]. 刘小军,张永兴. 岩石力学与工程学报. 2011(S1)
[10]FLAC在地铁隧道数值模拟中的应用[J]. 王铁男,郝哲. 沈阳大学学报. 2010(01)
博士论文
[1]隧道软弱围岩变形机制与控制技术研究[D]. 赵勇.北京交通大学 2012
[2]软弱围岩隧道变形特征与控制技术研究[D]. 李文江.西南交通大学 2012
硕士论文
[1]基于交往理论的高速铁路全社会价值研究[D]. 陈楠.北京交通大学 2017
[2]浅埋偏压小净距隧道开挖力学效应及不对称支护研究[D]. 周云.重庆大学 2014
[3]大跨度隧道入口浅埋偏压段开挖过程数值模拟分析与监控量测[D]. 严济阳.江西理工大学 2012
[4]大偏压隧道超浅埋段穿越方案优化研究[D]. 方金炳.重庆大学 2012
[5]火郎峪隧道浅埋偏压段施工监控量测与分析[D]. 张鹏.长安大学 2011
[6]高地应力复杂地质条件下巷道锚喷支护的数值模拟及优化研究[D]. 龙刚.安徽建筑工业学院 2011
[7]雅泸高速公路某隧道偏压段数值模拟及监控量测技术研究[D]. 张守成.西南石油大学 2010
[8]马鞍山浅埋隧道围岩压力监控量测研究[D]. 戴武奎.吉林大学 2007
[9]基于正交试验设计的浅埋偏压隧道有限元分析[D]. 唐纯勇.长安大学 2006
本文编号：3052020
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文研究技术路线
西南科技大学安全工程硕士专业学位论文道特征及围岩压力分析道工程概况新建商丘至合肥至杭州高速铁路单洞双区境内，隧道起点里程 DK445+838，终级围岩 542m，Ⅳ级围岩 953m，Ⅴ级，最大埋深约 30m,最小埋深约 5m高速铁路隧道。隧道进口里程 DK445它地段位于直线上；隧道全线以 3‰见图 2-1 所示。
<β<70o时，隧道中岩层倾斜一侧有可能产生顺层滑动。如图 2-4 所示。②岩体断裂构造。岩层断裂带岩体破碎，节理裂隙发育较好，岩石整体性较差，强度较低。一般呈块石、角砾、断层泥状或夹杂其他充填物，在地下水发育条件下，围岩容易发生坍塌，断裂面的倾角在 20o~70o时形成偏压。如图 2-5 所示。③褶皱构造偏压。受强构造应力场作用，岩体产生弯曲，但未丧失连续性构造。应力场的方向沿褶皱地层的切线方向，隧道处于不同位置会受到不同应力场作用，位于褶皱带和褶曲轴部的岩土体松软破碎，且向斜轴部的次生张裂隙易形成楔形岩块掉落，造成隧道承受偏压荷载。如图 2-6 所示。④软硬岩性不均匀偏压。软硬相间及弹性抗力不均的岩层
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于摩尔-库仑准则的膨胀土弹塑性本构模型及其数值实现[J]. 李朝阳,谢强,康景文,赵梦怡,郭永春. 土木建筑与环境工程. 2017(02)
[2]土压力系数与摩尔库仑强度准则内在联系研究[J]. 李风增. 山西建筑. 2017(08)
[3]中国高速铁路隧道的发展及规划[J]. 赵勇,田四明,孙毅. 隧道建设. 2017(01)
[4]浅埋偏压隧道围岩松动圈的影响因素分析[J]. 谢小鱼. 中外公路. 2016(04)
[5]浅埋偏压隧道衬砌受力特征及破坏机制试验研究[J]. 雷明锋,彭立敏,施成华,王立川,刘正初. 中南大学学报(自然科学版). 2013(08)
[6]广义摩尔库仑模型及其在FLAC3D中的实现[J]. 乐家根,曹平,蒲成志,汪亦显. 铁道科学与工程学报. 2012(03)
[7]浅埋偏压隧道围岩渐进破坏机制分析[J]. 邓之友,彭立敏,刘正初. 隧道建设. 2012(02)
[8]公路双连拱隧道开挖方法的数值模拟研究[J]. 王文正,夏永旭,胡庆安. 中外公路. 2011(05)
[9]浅埋偏压隧道洞口段合理开挖工序及受力特征分析[J]. 刘小军,张永兴. 岩石力学与工程学报. 2011(S1)
[10]FLAC在地铁隧道数值模拟中的应用[J]. 王铁男,郝哲. 沈阳大学学报. 2010(01)
博士论文
[1]隧道软弱围岩变形机制与控制技术研究[D]. 赵勇.北京交通大学 2012
[2]软弱围岩隧道变形特征与控制技术研究[D]. 李文江.西南交通大学 2012
硕士论文
[1]基于交往理论的高速铁路全社会价值研究[D]. 陈楠.北京交通大学 2017
[2]浅埋偏压小净距隧道开挖力学效应及不对称支护研究[D]. 周云.重庆大学 2014
[3]大跨度隧道入口浅埋偏压段开挖过程数值模拟分析与监控量测[D]. 严济阳.江西理工大学 2012
[4]大偏压隧道超浅埋段穿越方案优化研究[D]. 方金炳.重庆大学 2012
[5]火郎峪隧道浅埋偏压段施工监控量测与分析[D]. 张鹏.长安大学 2011
[6]高地应力复杂地质条件下巷道锚喷支护的数值模拟及优化研究[D]. 龙刚.安徽建筑工业学院 2011
[7]雅泸高速公路某隧道偏压段数值模拟及监控量测技术研究[D]. 张守成.西南石油大学 2010
[8]马鞍山浅埋隧道围岩压力监控量测研究[D]. 戴武奎.吉林大学 2007
[9]基于正交试验设计的浅埋偏压隧道有限元分析[D]. 唐纯勇.长安大学 2006
本文编号：3052020
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