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地表冲沟对浅埋大跨软岩隧道围岩的稳定性影响研究
| 论文题名： | 地表冲沟对浅埋大跨软岩隧道围岩的稳定性影响研究 |
| 关键词： | 数值模拟;地表冲沟;大跨软岩隧道围岩;稳定性 |
| 摘要： | 大跨度软弱围岩隧道所处区域地质条件复杂,隧道开挖过程中地质因素的变化严重影响隧道围岩稳定性。作为一种特殊的地质条件,冲沟的存在对隧道开挖过程中的围岩稳定和施工安全均会产生一定程度的影响。冲沟存在时,隧道开挖过程中的支护不当,可能会引起隧道塌方、掌子面滑塌等各种灾害,造成支护结构破坏,进而威胁施工人员安全、影响施工进度。因此,大跨度软弱围岩隧道施工过程中,考虑冲沟时围岩的稳定性有待深入研究。 本文以京新高速公路集宁至呼和浩特段旗下营隧道为依托,首先,结合旗下营隧道的监控量测结果,对冲沟下方及冲沟附近隧道的V级围岩断面在二台阶开挖工法下围岩的拱顶沉降、围岩压力与初期支护钢拱架应力进行研究,分析了冲沟对隧道围岩稳定性影响。然后,针对初期支护作用下大跨软岩浅埋隧道,考虑隧道上方不同冲沟尺寸、走向形式进行数值模拟,通过对比分析不同冲沟形式下的隧道周边位移、围岩应力、初期支护应力与围岩塑性区的变化情况,综合分析不同冲沟形式对隧道围岩稳定性的影响。接着,以现场隧道开挖支护过程中,冲沟存在下的浅埋偏压隧道开挖段为研究对象,进行有限元数值模拟,对初期支护下考虑冲沟时偏压隧道与不考虑冲沟时偏压隧道时的围岩稳定性影响对比,冲沟存在影响了围岩的稳定性。并对考虑冲沟时偏压隧道的地表冲沟进行加固与没有加固情况时的围岩稳定性进行对比,分析了加固效果。最后通过冲沟段隧道拱顶沉降、围岩压力的现场监测与模拟数据进行对比分析,验证了模型的合理性,为今后相似隧道工程施工带来一定的指导意义。 |
| 作者： | 李晓照 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 邵珠山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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