原文传递
朝阳隧道围岩稳定性与控制措施研究
| 论文题名： | 朝阳隧道围岩稳定性与控制措施研究 |
| 关键词： | 公路隧道;围岩稳定性;节理位置;喷锚支护;几何结构参数 |
| 摘要： | 随着高速公路大范围快速建设，城市之间的运输交流越发方便。在公路隧道的建设当中，高速公路隧道建设的比重越来越多。隧道建设会遇到地质情况复杂、节理面发育等情况，尤其在隧道开挖过程中遇到节理岩体，导致隧道围岩失稳，急需解决隧道开挖中对支护参数的选择与施工方案的安全性。因此，论文以朝阳隧道为依托，开展隧道围岩稳定性及支护措施研究，从优化支护参数与施工方法的优化两方面提升隧道围岩稳定性。 朝阳隧道位于长白山西南麓支脉山区，山体总体走向北东，隧道同时经历浅埋段与深埋段，朝阳隧道洞口附近开挖为典型的浅埋节理岩体隧道开挖。论文针对朝阳隧道节理开挖，开展节理岩体隧道围岩稳定性与控制措施研究。首先，在隧道岩石物理力学参数试验获得参数基础上，建立节理隧道离散元模型，分析节理因素（节理位置和节理倾角）影响节理隧道围岩稳定性，以朝阳隧道实际工程概况为依托，研究喷锚支护对节理岩体隧道围岩稳定性控制效果。研究台阶法开挖下选取合理台阶长度为控制措施，分析对朝阳节理隧道围岩稳定性控制效果。 论文的研究内容如下： （1）朝阳隧道离散元模型建立。在分析朝阳隧道地质情况和隧道节理产状情况的基础上，基于朝阳隧道围岩物理力学参数和几何结构参数，总结围岩节理位置和倾角等节理产状参数，建立了节理岩体隧道3DEC模型。 （2）研究节理因素（节理位置和节理倾角）对隧道围岩稳定性的影响。利用建立的隧道离散元单元模型，分析研究了节理位置和倾角变化对围岩位移、应力和应变的影响规律。研究结果表明：隧道节理，位于拱肩处节理倾角为30°时和拱顶处隧道节理倾角为15°时，隧道容易失稳。 （3）研究喷锚支护对隧道稳定性的影响。建立了考虑支护结构的隧道稳定性分析模型，分析研究了不同的支护类型组合下，隧道围岩位移与、应力和应变规律，并利用通过围岩容许相对收敛位移来判断喷锚支护后隧道围岩稳定性状况。经分析提出，朝阳隧道选取支护方案为锚杆长度为3.5m，喷射混凝土厚度为250mm为最优支护方案。 （4）开展朝阳隧道开挖方法优化研究，分析了不同开挖台阶长度对隧道围岩位移的影响规律，并最终优化选取合理的开挖台阶长度，提出了朝阳隧道节理岩体隧道稳定性控制措施。通过与监测结果对比，表明优化的朝阳隧道开挖方案具有可行性。 |
| 作者： | 雷鹏 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 于清杨;刘洪铖 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
