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国道G317线薛城隧道软岩大变形成因机制及处治措施研究
| 论文题名： | 国道G317线薛城隧道软岩大变形成因机制及处治措施研究 |
| 关键词： | 隧道软岩;岩体特征;应力松弛;衬砌支护;注浆加固 |
| 摘要： | 针对我国西部广泛分布的千枚岩隧道变形问题，本文以薛城隧道为例，对薛城隧道变形段进行了大量的调查研究，通过地质分析、试验检测、数值模拟分析等，对其变形影响因素、力学机制及支护技术等方面进行了分析研究，最终通过拱部结构病害处治和路面仰拱病害处治两部分，对该隧道大变形病害进行了综合处治。通过研究获得的主要认识和结论如下: 1、薛城隧道位于青藏高原东段深切峡谷区，隧道地应力水平较高，隧道围岩为陡倾似层状结构千枚岩和炭质千枚岩，受构造作用强烈，岩性软弱;结合岩石物理力学室内试验、岩石矿物成分分析等，确定隧道大变形段围岩的岩体特征参数。 2、综合钻孔水压致裂法和工程类比法，薛城隧道最大水平主应力量值约为硐身附近的最大水平主应力量值约为10.55～11.11MPa，最小水平主应力约为5.86～7.48MPa，应力特征以水平构造应力为主，最大主应力方向为北西西向，隧道轴线方向与最大水平主应力方向交角较小，有利于隧道围岩稳定。 3、薛城隧道大变形特征:薛城隧道运营期出现多处段落的围岩大变形现象，变形侵线可大于30cm;衬砌开裂较为普遍，其中部分区段边墙存在严重的纵向开裂现象，斜向开裂及横向开裂现象更为明显;路面及仰拱存在开裂变形、拱起等现象。 4、薛城隧道大变形成因机制:薛城隧道大变形主要成因可归结为地层结构（陡倾似层状软岩，且走向与隧道轴向小角度相交）、高地应力、地下水和支护强度。软岩塑性流动、板梁（陡倾似层状岩体）的弯曲变形和结构性流变是大变形的主要形成机制。 5、通过隧道大变形数值模拟分析，获取了不同支护组合工况的模拟结果，揭示了薛城隧道在独特岩性和应力场分布影响下的大变形效应。对无支护情况，隧道围岩出现了应力松弛圈，边墙、拱底和拱顶均出现了较大的位移量值。在衬砌支护和注浆加固下，衬砌应力量值和围岩变形大大减小，此加固工况应考虑作为薛城隧道大变形灾害的加固措施。 6、隧道大变形处治对策:通过试验检测、地质分析、数值模拟，提出了薛城隧道大变形综合处治对策，主要包括拱部结构病害处治（含锚杆加固）和路面仰拱病害处治两部分。 |
| 作者： | 王军 |
| 专业： | 地质工程 |
| 导师： | 李天斌;程强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 成都理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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