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原文传递姚家山隧道围岩稳定性分析

论文题名：	姚家山隧道围岩稳定性分析
关键词：	公路隧道;围岩稳定性;变形破坏机制;数值模拟
摘要：	随着我国高等级公路建设的快速发展，公路隧道特别是长隧道也越来越多。公路隧道施工过程中，洞室周围岩体应力发生重分布作用，当这种重分布应力超过围岩的强度极限时，将造成围岩的失稳破坏。因此，围岩稳定性分析是与高速公路隧道施工和运营密切联系的一项极为重要的研究内容。本文结合云连（云港）-霍（尔果斯）高速公路陕西境宝（鸡）-牛（背）段姚家山双线隧道工程实践，以高速公路隧道围岩稳定性评价为主线，采用定性评价和定量评价、整体评价和局部评价相结合的方法，对隧道围岩稳定性展开了系统的研究。本文从影响隧道围岩稳定性的工程地质因素入手，对围岩的变形破坏机制进行了分析和探讨。针对结构面发育且围岩具有弹塑性性质的地质特征，提出强度-应力控制型为最主要的变形破坏机制，破坏方式表现为顶拱部位的张裂塌落及压致拉裂破坏；针对姚家山双线隧道特定的工程地质条件，参照水电规范HC分类、地应力RMR和Q系统分类方法，相互补充与相互验证，定性、定量的对姚家山双线隧道围岩进行了综合分级研究，确定了姚家山隧道围岩类别为Ⅲ类、Ⅳ类及Ⅴ类围岩；通过对隧道施工过程中围岩稳定性与支护结构相互作用机理的深入分析，建立了隧道施工过程的计算模型，利用二维弹塑性有限单元法对隧道Ⅲ类围岩段在两种不同施工方案下施工过程中围岩稳定性和安全性进行分析，研究施工过程中围岩的位移、应力变化规律，指出姚家山隧道施工过程中围岩应力-强度关系中最薄弱部位，并选出较优施工方案，对双线长隧道施工过程中的围岩稳定性和安全性评价有一定的指导意义。
作者：	索巍
专业：	地质工程
导师：	樊怀仁
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西安科技大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文