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复杂条件下花岗岩残积土隧道支护结构力学特性研究
| 论文题名： | 复杂条件下花岗岩残积土隧道支护结构力学特性研究 |
| 关键词： | 花岗岩残积土隧道;支护结构;力学特性;围岩软化 |
| 摘要： | 在我国湖南、江西、浙江等地区，特别是闽南地区，分布着大量花岗岩残积土，而花岗岩残积土具有遇水易崩解特性，因此在开挖花岗岩残积土隧道时要特别注意其围岩稳定性。本文基于国家自然科学基金项目“花岗岩残积土隧道开挖围岩崩解特性及其控制研究”，以福建省沙县高砂镇端西隧道为依托背景，采用室内相似模型试验和数值模拟方法，并结合现场拱顶监测数据，对花岗岩残积土隧道支护结构力学特性进行了研究，本文主要研究成果如下： （1）通过大量的调研、分析和相似比计算，选用配合比W/P=0.71、水泥掺量为4％、缓凝剂掺量为0.1%的水泥石膏作为衬砌的材料。经理论计算，隧道模型衬砌厚度为32mm。 （2）基于相似比，设计了花岗岩残积土隧道模型，开展不同隧道埋深、围岩软化程度、加设超前锚杆后软化围岩对其影响研究。试验结果表明：随着埋深的不断增加，围岩压力、拱顶和地表沉降都先缓慢增加后急剧增加，说明隧道埋深越大，对其稳定性影响越大。同时发现，增加超前锚杆支护后，随注水量的增加，各监测点累计沉降量明显降低，而围岩周边各监测点的围岩压力却均匀增加，可见采用超前锚杆对其进行预支护是可行的。 （3）结合依托工程，基于FLAC3D软件建立隧道洞口模型，在拱顶以下6.74m处，通过预设四组围岩初始孔隙水压力来软化围岩，并结合现场拱顶监测数据，探讨了围岩软化对花岗岩残积土隧道支护结构的影响。结果表明围岩软化对隧道的开挖十分不利，因此，开挖隧道前应及时处理。 |
| 作者： | 蒋凌云 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 陈秋南 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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