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城市超大断面隧道软弱围岩大变形控制措施研究
| 论文题名： | 城市超大断面隧道软弱围岩大变形控制措施研究 |
| 关键词： | 隧道工程;施工工序;围岩稳定;室内试验;数值模拟 |
| 摘要： | 侨城东路隧道标准段穿越了多种软岩地层，地质状况相当复杂，主要体现为：围岩条件差、地应力较高、地下水丰富等。目前支护手段已很难满足该地区地质条件下的隧道施工要求，对项目建造工期和施工安全性将产生很大影响。基于施工时的安全考虑，通过现场勘探、室内试验与数值模拟等手段，确定了侨城东路隧道标准段围岩大变形的主控因素，并进一步提出了侨城东路隧道标准段的最佳施工工序以及围岩大变形控制措施。 通过实地勘查和现场、室内试验，确定了侨城东路隧道围岩主要由细、中粒花岗岩组成，隧道周围的最大垂直主应力约为2.9MPa，最大水平应力约为1.4MPa。地层岩体结构相对破碎，且地下水丰富、岩石裂隙较发育，隧道围岩发生大变形的概率较高。通过室内试验获取岩体物理力学参数，利用Rhino6软件建立隧道模型，将岩体物理力学参数与隧道模型导入FLAC3D软件进行模拟计算，模拟普通支护条件下全断面法、CRD法、台阶法和三台阶七步预留核心土法对隧道软弱围岩稳定性的影响。对比分析不同施工工序下位移、应力以及应变规律。之后针对传统吸能锚索不能解决超大断面隧道软弱围岩隧道大变形的问题，提出将NPR锚索支护体系应用于超大断面隧道支护措施中。利用FLAC3D软件进行模拟计算，对比分析无锚索、PR锚索、不同排距NPR锚索4种方案围岩应力、位移、变形破坏规律。结果表明：三台阶七步预留核心土法为侨城东路隧道标准段的最优施工工序；NPR锚索支护体系能很好的解决侨城东路隧道标准段的软岩大变形问题。不仅为侨城东路北延通道工程的施工及初期支护提供了数据支撑，也为类似条件隧道的围岩变形控制奠定了理论基础。 |
| 作者： | 张君宝 |
| 专业： | 地质资源与地质工程 |
| 导师： | 李昌存;陶志刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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