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缓倾地层隧道开挖的围岩松动形态与测试方法研究
| 论文题名： | 缓倾地层隧道开挖的围岩松动形态与测试方法研究 |
| 关键词： | 隧道施工;围岩松动;锚固支护;数值模拟 |
| 摘要： | 某缓倾、薄层泥页岩互层隧道在施工过程中易出现底板开裂等严重变形破坏情况，需要确定围岩松动圈的范围以进行有效的锚固支护设计。但由于地层缓倾且具有薄层弱结构体，其松动圈和塑性区的形态、范围与均质围岩有很大差别。目前对于此类非均质各向异性围岩的测试与研究工作偏少，因此有必要对此类围岩进行现场测试并做进一步的研究。 现场采用声波法以及钻孔弹性模量法分别对缓倾、薄层泥页岩互层隧道和均质围岩隧道进行松动圈测试，但两种方法的测试结果出入较大。通过数值模拟计算来验证声波法与钻孔弹性模量法在这两类围岩松动圈测试中的可靠性，并研究了均质围岩和缓倾、薄层泥页岩互层围岩的松动圈形态特征，以及原地应力因素的影响。 在缓倾、薄层泥页岩互层案例中，通过数值模拟计算得到的围岩松动圈范围与钻孔弹性模量法测得的结果大致相同，而与声波法的结果相差甚远。通过分析可以得出:钻孔弹性模量法在本案例的围岩松动圈测试中较为可靠，声波法的测试结果误差较大。 通过现场实测结果以及数值模拟计算结果得知:缓倾、薄层泥页岩隧道的松动圈沿垂直于层理方向对称分布，呈现明显的在断面周边沿地层长条状分布的特点。由于地层缓倾且有软弱夹层，围岩强度降低，变形增大，应力与位移的主方向为垂直于层理方向，应力集中于左拱，产生偏压现象，造成隧道断面左拱处的松动范围增大。 最后，本文对此次缓倾、薄层泥页岩互层隧道工程的支护提出了建议:该类型隧道围岩的变形较大，需要采取针对性的的支护方式，应提高支护等级，并且支护重点在于左拱与底板处，宜采用左长右短锚杆，在左拱处适当增加锚杆的长度。 |
| 作者： | 周志 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘博 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽理工大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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