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公路隧道软弱破碎带围岩-支护结构稳定性分析
| 论文题名： | 公路隧道软弱破碎带围岩-支护结构稳定性分析 |
| 关键词： | 软弱破碎带;围岩稳定性;支护结构;极限位移;数值模拟;位移监测;公路隧道 |
| 摘要： | 隧道围岩-支护结构稳定性分析是公路隧道安全施工的一项极为重要的研究内容。在公路隧道施工的各个阶段，监测和分析围岩及支护体的位移状况，预测预报隧道施工过程中围岩破坏的危险区域，及时准确地做出隧道围岩-支护结构的稳定性评判，是经济合理地选择隧道开挖和支护方案、快速安全施工必不可少的条件。因此，在地质条件复杂的软弱破碎带施工中，准确地做出软弱破碎带围岩-支护结构稳定性的判断，具有重要的理论和现实意义。 论文介绍收敛-约束原理在判断隧道围岩稳定性方面应用的基础上，提出了隧道初支阶段支护体极限位移的概念。并以湘渝高速公路中兴隧道为例，在充分认识公路隧道软弱破碎带围岩变形破坏特性和开挖支护措施的基础上，采用数值模拟计算与现场监控量测相结合的方法，得出了软弱破碎带支护体的极限位移，并以此极限位移为软弱破碎带围岩-支护结构稳定性判据，对中兴隧道软弱破碎带在施工过程中的围岩-支护结构稳定性做出评判。主要研究成果如下： 1)在软弱破碎带开挖过程中，空间效应比较明显，掌子面前方20m远的围岩就有明显的变形，且围岩开挖后的部分位移量因布设测点滞后而无法测到。因此，洞周围岩的真实变形量u与实测值um之间有一定差距，若距掌子面三个循环远时布设测点，则u≈1.6um。 2)根据数值模拟分析结果和已有监测数据分析，认为拱顶和拱脚是破碎带施工过程中围岩破坏的危险区域，并给出了中兴隧道软弱破碎带围岩-支护结构稳定性的位移判据。 3)通过中兴隧道软弱破碎带施工过程模拟计算和已有监测数据分析，认为软弱破碎带预设计10cm的预留变形量不足，调整为20cm比较合理。 |
| 作者： | 柴柏龙 |
| 专业： | 采矿工程 |
| 导师： | 李晓红;卢义玉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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