共和隧道围岩大变形机制及防治措施研究

发布时间：2017-06-07 19:08

  本文关键词：共和隧道围岩大变形机制及防治措施研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着我国基础建设事业的高速发展和西部大开发的进一步推进,我国的公路工程、铁路工程和地下工程迅猛发展,大量长大、深埋隧道工程纷纷上马,穿越高地应力区以及遇到软弱围岩体,常导致围岩大变形等相关地质灾害,围岩大变形是地下工程中危害极大的一种地质灾害。共和隧道施工至今,已经多次出现大变形险情,掌握大变形的形成机制,制定有效的防治措施,对保证共和隧道工程的顺利施工有着非常重要的意义。 本文阐明了共和隧道工程区域的地质条件,基于大量的施工现场跟踪调研资料,研究共和隧道围岩大变形的形成机制;在工程地质分析的基础上,运用地下工程现代支护理论和施工理念,结合数值模拟方法和现代监测技术,从围岩大变形的机制、支护措施、信息化预测三个方面对大变形的防治进行了探讨。 主要获得以下研究成果: ①通过隧道围岩变形破裂特征跟踪调研,对共和隧道围岩大变形的机制、破坏模式进行了研究。根据围岩变形的受控条件将围岩大变形划分为围岩岩性控制型和岩体结构控制型两大类。 ②建立了一套以围岩地质分析为基础、以ABAQUS数值模拟分析各种支护结构加固围岩的机理为工具、以围岩支护效果监测为检验手段的隧道围岩支护对策的思路。 ③通过对共和隧道支护结构的加固机理研究,认为围岩大变形支护采用锚杆、钢筋网喷射混凝土、钢拱架和超前管棚的联合支护结构对软弱围岩大变形隧道具有良好的支护效果。 ④通过数值模拟和围岩支护的监测成果分析以及实践检验,认为类似共和隧道围岩地质条件所发生的轻度围岩大变形,通过增大支护结构刚度进行防治效果显著。 ⑤从理论上阐明了大变形预测的几个基本问题,形成了一套较完整的大变形预测方案,在典型洞段的具体应用效果说明了该预测方案的有效性和适用性。
【关键词】：共和隧道 围岩大变形 数值模拟 支护技术 预测预报
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TD353
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 1 绪论11-23
• 1.1 研究意义及选题依据11-13
• 1.2 国内外研究现状13-21
• 1.2.1 地应力场研究13-16
• 1.2.2 围岩大变形的定义16
• 1.2.3 围岩大变形的机制16-17
• 1.2.4 围岩稳定性分析的理论研究17-18
• 1.2.5 围岩大变形的支护18-19
• 1.2.6 围岩大变形的预测与监控19-21
• 1.3 主要研究内容与技术路线21-23
• 1.3.1 主要研究内容21
• 1.3.2 技术路线21-23
• 2 共和隧道工程区域地质环境概况23-31
• 2.1 工程概述23-24
• 2.2 地层岩性24-25
• 2.3 地质构造及地震25-26
• 2.4 不良地质现象26-27
• 2.4.1 瓦斯26
• 2.4.2 顺层偏压26
• 2.4.3 围岩二次变形26-27
• 2.5 隧道水文地质27-28
• 2.6 隧道围岩分级与工程地质评价28-30
• 2.6.1 围岩分级28
• 2.6.2 工程地质评价28-30
• 2.7 小结30-31
• 3 隧道围岩大变形机制、模式及分级研究31-50
• 3.1 国内外隧道围岩大变形实例31-34
• 3.2 隧道围岩大变形的定义34-36
• 3.3 隧道围岩大变形机制研究36-40
• 3.3.1 围岩岩性控制型36-37
• 3.3.2 岩体结构控制型37-38
• 3.3.3 应力扩容型38-39
• 3.3.4 人工采掘开挖扰动控制型39-40
• 3.4 隧道围岩大变形破坏模式40-42
• 3.5 隧道围岩大变形的分级研究42-44
• 3.6 共和隧道围岩大变形原因及机制分析44-48
• 3.6.1 共和隧道围岩变形的特征44
• 3.6.2 共和隧道围岩大变形原因分析44-48
• 3.6.3 共和隧道围岩大变形机制分析48
• 3.7 小结48-50
• 4 共和隧道围岩大变形支护措施研究50-85
• 4.1 隧道支护理论研究50-60
• 4.1.1 地下洞室开挖后围岩应力分析50-52
• 4.1.2 围岩大变形支护原理52-54
• 4.1.3 围岩支护抗力计算54-56
• 4.1.4 围岩与支护结构的作用机理分析56-58
• 4.1.5 新奥法隧道支护理论58-60
• 4.2 共和隧道岩石力学参数室内试验60-63
• 4.2.1 力学性能测试系统60
• 4.2.2 力学参数测试结果60-63
• 4.3 基于ABAQUS 的围岩稳定性数值模拟研究63-69
• 4.3.1 ABAQUS 有限元软件简介63
• 4.3.2 有限元模型及其参数选取63-64
• 4.3.3 边界条件64
• 4.3.4 数值模拟计算步骤64-65
• 4.3.5 数值模拟结果和分析65-69
• 4.4 共和隧道围岩大变形支护措施69-76
• 4.4.1 隧道围岩支护原则69-70
• 4.4.2 隧道衬砌及支护措施预设计70-72
• 4.4.3 隧道围岩松动圈探测72-75
• 4.4.4 隧道施工阶段围岩支护措施75-76
• 4.5 共和隧道现场监控量测76-84
• 4.5.1 监控量测方案76-80
• 4.5.2 监控量测成果分析80-84
• 4.6 小结84-85
• 5 共和隧道围岩大变形预测研究85-96
• 5.1 大变形预测的几个基本问题86-87
• 5.2 围岩大变形预测参数87-88
• 5.3 围岩大变形预测准则88-90
• 5.4 共和隧道围岩大变形预测预报90-95
• 5.4.1 地应力测试90-91
• 5.4.2 地质调查分析预测91-93
• 5.4.3 数值模拟预测93-94
• 5.4.4 施工阶段监控量测预测94-95
• 5.5 小结95-96
• 6 结论与建议96-98
• 6.1 结论96-97
• 6.2 几点建议97-98
• 致谢98-100
• 参考文献100-105
• 附录105-107

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 刘钦;李术才;李利平;孙克国;赵岩;;软弱破碎围岩隧道大变形施工力学行为及支护对策研究[J];山东大学学报(工学版);2011年03期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘钦;炭质页岩隧道软弱破碎围岩大变形机理与控制对策及其应用研究[D];山东大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 王琨;花岗岩蚀变带隧道大变形机理研究[D];西南交通大学;2011年

2 尤琳;青龙水电站引水隧洞围岩变形破坏机制及稳定性研究[D];成都理工大学;2011年

3 吴逸;大巴山隧道岩爆及大变形的综合集成预测研究[D];成都理工大学;2011年

4 顾寅;大变形隧道预应力锚索支护技术研究[D];西安科技大学;2011年

5 陈江;大断面浅埋软岩隧道超前预加固技术研究[D];西华大学;2012年

6 杨词光;都汶公路地震前后地应力场演化规律与软岩隧道底鼓防治研究[D];成都理工大学;2012年

7 侯俊敏;山岭隧道洞口段围岩变形特征及其控制技术研究[D];湘潭大学;2012年

  本文关键词：共和隧道围岩大变形机制及防治措施研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：430003