原文传递
浅埋大跨隧道不良地质段施工优化与处治技术研究
| 论文题名： | 浅埋大跨隧道不良地质段施工优化与处治技术研究 |
| 关键词： | 浅埋大跨隧道;不良地质;施工优化;局部换拱;超前锚杆 |
| 摘要： | 近些年来随着我国经济的快速发展，高速公路的里程也在与日俱增，在山区中修建高速公路时，相比于盘山公路来说修建隧道是一种较好的选择，因其与盘山公路相比不仅具有可以降低汽车爬升高程、保护山体生态环境等优点，因而受到广大建设、设计、施工人员的青睐。但是在修建隧道的过程中，经常会遇到初支侵限、隧道围岩塌方、涌水突泥等问题，尤其是在埋深较浅地段修建大跨度隧道时，更易出现上述问题，这些问题如果不能进行有效处治，势必会影响隧道的修建以及后期的运行。因此有必要对在浅埋情况下修建大跨度隧道的施工进行优化，并对遇到的不良地质问题进行研究。本文以江西省萍莲高速莲花隧道为依托工程，通过开展监控量测工作得到现场实测数据，利用灰色理论建立模型，预测围岩变形发展趋势，对涌水突泥段涌水量进行监测，使用数值模拟软件分别模拟隧道大变形侵限段三种不同开挖方法对隧道围岩应力、位移和锚杆轴力的影响以及浅埋段三种不同开挖方法对隧道的影响，之后针对隧道大变形侵限段、浅埋塌方段、涌水突泥段进一步开展了研究。本文主要完成了以下几方面的工作： （1）对隧道大变形初支侵限段和浅埋塌方段开展围岩变形施工监控量测，基于现场监控量测数据，分别采用灰色理论模型、改进灰色模型对围岩变形发展趋势进行预测，比较二者的预测精度，指导现场施工。对涌水突泥段涌水量进行监测，根据监测结果判定涌水量预测公式的适用性。 （2）使用GTSNX软件首先对隧道大变形侵限段施工进行模拟，分别模拟上下台阶法、双侧壁导坑法、三台阶七步法开挖对隧道围岩变形和应力及锚杆轴力的影响规律；然后对隧道浅埋塌方段进行模拟，分别模拟上下台阶法、双侧壁导坑法、CRD法开挖对隧道围岩变形和应力及锚杆轴力的影响规律。通过对比上述施工开挖方法的结果，优化隧道大变形侵限段和浅埋塌方段的施工方法。 （3）对于隧道大变形侵限段，分析围岩侵限原因，提出局部换拱和拆除重做两种施工方案并对比两种方案的优缺点，确定采用局部换拱措施进行处治，并对处治效果进行评价；对于隧道浅埋塌方段，分析塌方原因，提出采用超前小导管注浆、超前锚杆、超前管棚三种施工方案并对比三种方案的优缺点，确定采用超前管棚施工方案进行处治，并对处治效果进行评价；对于涌水突泥段，分析涌水突泥原因，提出洞内注浆、地表注浆以及洞内、地表联合注浆三种施工方案并对比三种方案的优缺点，确定采用洞内、地表联合注浆方案进行处治。 |
| 作者： | 赵军升 |
| 专业： | 类别建筑与土木工程 |
| 导师： | 陈秋南;谢小鱼 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
