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软弱破碎围岩隧道大变形机理及控制措施研究
| 论文题名： | 软弱破碎围岩隧道大变形机理及控制措施研究 |
| 关键词： | 软弱破碎围岩;隧道建设;大变形机理;现场监控;数值模拟;施工工艺 |
| 摘要： | 随高速铁路大断面隧道不断增多，软弱破碎围岩大变形问题也已出现在大量的工程实践中，导致了侵限、初期支护开裂，甚至坍塌等大变形灾害的逐渐增加。大变形问题往往是软弱破碎围岩隧道建设过程中的重点和难点。为有效的防止大变形灾害的发生，需采取有效的支护措施。本文以广昆线老东山隧道工程为背景，采用现场调研、理论分析、现场试验和数值模拟的手段，深入研究了软弱破碎围岩大变形机理和控制措施。主要研究方法及成果如下: (1)调查了隧道大变形段围岩的水文地质情况;对隧道典型断面进行现场监控量测，结果表明拱项沉降、水平收敛、围岩压力和型钢应力均具有明显的时空效应。 (2)依据典型断面量测结果和大变形段现场调查情况，该隧道具有变形量大、变形范围广，初期支护开裂、掉块，边邦内鼓等明显的大变形特征。并以此为依据，从围岩的岩性、结构和赋存环境三个方面对软弱破碎围岩隧道大变形机理进行深入研究。 (3)探讨了软弱破碎围岩大变形隧道的施工工艺和支护措施;在参考国内外软弱围岩隧道控制措施的基础上，确定依托工程的开挖方法为三台阶七步工法，初期支护为锚喷网联合支护，辅助措施为超前小钢管，地下水丰富、围岩相对软弱的部位，可考虑采用超前小导管注浆。 (4)采用数值模拟的方法对隧道的施工工法和关键支护措施进行参数比选，通过分析得出施工工法和支护措施对围岩大变形的控制规律，并与施工现场的支护参数进行比较，给出了关键支护参数的建议值。 (5)基于流变理论，用数值模拟的方法得出典型断面初期支护结构的极限位移;对现场量测数据的变形规律进行拟合，根据极限位移解出二次衬砌的施作时机为掌子面开挖后15d左右，便于指导现场施工。 |
| 作者： | 刘光明 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 彭立敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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