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浅埋连拱隧道上覆围岩变形破坏特性试验及现场应用研究
| 论文题名： | 浅埋连拱隧道上覆围岩变形破坏特性试验及现场应用研究 |
| 关键词： | 连拱隧道;覆围岩;变形破坏特性;塌方演化过程;渗漏水;现场监测;数值模拟 |
| 摘要： | 伴随我国交通基础设施建设的快速进行，公路隧道修建越来越多，连拱隧道因线型流畅、占地少、桥隧衔接方便等特点越来越受人们的青睐。但由于连拱隧道跨度大，施工工序繁琐，围岩应力变化情况和支护关系复杂，在设计、施工中仍存在一定的问题。本文以青临高速公路长城岭连拱隧道作为工程背景，针对浅埋连拱隧道上覆围岩的变形破坏特性，采用了三维地质力学模型试验、数值模拟和现场试验相结合的研究方法开展了相关研究。 1、根据相似原理，开展了长城岭连拱隧道三维地质力学模型试验研究，通过对试验过程中相关力学参数的监测，揭示了隧道上覆围岩的力学变化特征;采用FLAC3D软件对试验进行数值模拟，综合分析试验数据与模拟结果，初步得到了浅埋连拱隧道施工过程上覆围岩的力学变化规律。 2、在模型试验基础上，开展了极浅埋连拱隧道上覆围岩坍方的模拟试验研究。通过人工模拟坍塌条件，弱化支护、施加扰动破坏，实现了坍塌过程的全程仿真模拟;采用UDEC对坍塌过程进行了数值模拟;综合试验现象和数值模拟结果提出了相应的施工建议。 3、针对连拱隧道上覆围岩（特别是V型区域）渗漏水问题，开展了极端条件下浅埋连拱隧道渗漏水数值模拟。借助离散元软件UDEC，采用离散裂隙网络渗流模型较好的模拟了连拱隧道开挖施工时地下水渗流特征，并分析了地下水对上覆围岩的影响。根据模拟结果和工程实际，给出了地表注浆加固与中隔墙防排结合、重点治理的防排水建议。 4、以长城岭隧道现场工程为依托，在将模型试验施工建议及防排水措施应用于实际工程的基础上，开展了现场监控量测和电阻率试验研究。通过监控量测很好的揭示了连拱隧道施工过程上覆围岩的位移、地表沉降以及应力变化情况，监测试验为指导现场动态施工提供了数据支撑;通过电阻率现场试验，分析了连拱隧道在开挖过程中上覆围岩的破裂情况。 |
| 作者： | 袁超 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 李树忱 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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