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强渗流条件下山岭分离式隧道围岩变形分析
| 论文题名： | 强渗流条件下山岭分离式隧道围岩变形分析 |
| 关键词： | 穿山隧道;降雨渗流;孔隙水压力;围岩变形 |
| 摘要： | 随着我国交通工程建设的不断发展完善，高速公路的建设逐渐从人口密度较大的平原地区向山岭重丘区开始延伸，而山岭隧道的建设越来越突显其重要性，并且在整个隧道工程建设中所占的比重越来越高。在山岭隧道修建工程中，山区条件的复杂性导致了岩(土)体结构条件与地质条件的多样性，使隧道施工过程中经常会出现拱顶塌方事故或大变形失稳等问题，这大大增加了资金投入与施工难度。目前，针对山岭隧道围岩变形的研究主要着重于围岩力学参数的降低对隧道施工产生的不利影响及相应施工控制措施，而对隧道围岩内部地下水渗流的力学影响，特别是针对强渗流条件下山岭隧道围岩变形分析的研究还不够深入。本文以贵州省毕都高速公路鸡公山隧道为背景，通过现场调研、监控量测和数值模拟等方法，对强渗流条件下山岭分离式隧道围岩变形进行了分析。 本研究主要内容包括：⑴从隧道渗流特征入手，对鸡公山隧道拱顶、拱底两侧和边墙渗漏水现象进行了分析，并对隧道围岩裂隙发育情况、边墙渗漏水频率进行了统计，结果表明，鸡公山隧道在地下水强渗流作用影响下出现的地质灾害问题较为严重。⑵针对鸡公山隧道围岩变形进行了现场监控量测，分析了该隧道开挖过程中不含水段、弱渗水段和强渗水段的隧道围岩竖向位移及水平位移规律，分析表明，隧道围岩稳定性与变形受强渗流作用的影响十分明显。⑶针对隧道渗流参数难以确定的现状，提出了一种符合山岭分离式隧道在强渗流条件下的围岩参数验证方法；通过设置多组参数（渗透系数和孔隙率）进行数值模拟，将模拟结果与现场实测数据进行对比验证，得到强渗流条件下隧道渗流参数平均值，并分析了不同渗透系数和孔隙率条件下山岭分离式隧道围岩的孔压分布、水平侧移和隧道沉降规律。⑷利用FLAC3D数值模拟软件，对鸡公山隧道开挖支护过程进行了渗流耦合模拟运算，并将数值分析结果与现场数据比对，应证了模型的可靠性，并在此基础上分析了强渗流作用下隧道开挖过程中围岩的竖向位移、水平位移变化规律以及不同参数条件下的隧道围岩变形规律。 |
| 作者： | 钟政意 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 杨果岳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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