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复杂地质条件下大跨度扁平隧道穿越断层破碎带围岩稳定性研究
| 论文题名： | 复杂地质条件下大跨度扁平隧道穿越断层破碎带围岩稳定性研究 |
| 关键词： | 复杂地质条件;大跨度扁平隧道;断层破碎带;围岩稳定性 |
| 摘要： | 在经济迅速发展的当今世界，无论从国家生产到人民生活，对交通运输能力的要求是日益提高的，公路隧道在这样一个大背景下，得到飞速发展。随着工程经验的累计增加以及施工技术的提升，以前无法实现甚至很难实现的隧道工程，现在已经可以成为现实，伴随而来的也有很多新技术和新课题。本文针对大跨扁平隧道穿越断层破碎带这一特殊地质工程情况，对围岩稳定性以及施工的力学行为展开研究与讨论，以路湾隧道为现实依托，主要进行了以下研究工作： ①总结了国内外已建成或正在修建的大跨扁平隧道的情况、含断层破碎带隧道的修建情况，针对在隧道修建过程中常见断层破碎带这一典型不良地质情况，从形成机理到表现形式以及治理措施等方面进行分析。围岩的稳定性受到多种控制因素的影响，如地质环境、自身属性、地下水作用、初始应力和施工荷载以及具体施工方法等。 ②对依托工程路湾隧道的具体工程概况进行分析，结合断层破碎带处治理论和工程实际，确定合理的断层破碎带治理方法，即采用超前小导管注浆工艺。利用ANSYS软件，对相同地质条件下路湾隧道进行开挖模拟，分析良好围岩条件下情况下，隧道开挖的一般力学特征变化规律，包括地应力场、位移场、支护结构内力、拱顶沉降和周边收敛等，并以此作为大跨扁平隧道穿越断层破碎带未施加超前支护和施加超前支护两种情况的力学特征对比基础。 ③通过ANSYS软件对大跨扁平隧道穿越断层破碎带未施加超前支护和施加超前支护两种方案的开挖过程进行对比分析，得出断层破碎带的存在对隧道围岩稳定的影响是非常明显的，它加剧了围岩应力和变形，其中对拱顶的影响最大。因为其促进了拱顶的应力松弛现象以及拉应力的发展，从而极易使拱顶剧烈变形进一步导致失稳；由于断层破碎带的存在使得支护结构的拱顶位置受力变大，增加了支护的难度，而当隧道施作超前小导管以后，围岩的自稳能力得到提升，抑制了拱顶的变形，增加了围岩稳定性，可见超前小导管的加固对断层破碎带下的隧道开挖效果明显。 |
| 作者： | 陈岩 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 刘保县 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西华大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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