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昔格达地层隧道围岩稳定性相似模型试验研究
| 论文题名： | 昔格达地层隧道围岩稳定性相似模型试验研究 |
| 关键词： | 隧道工程;围岩稳定性;相似模型试验;昔格达地层 |
| 摘要： | 昔格达地层是一套特殊的半成岩地层，其工程性质一般介于极软岩和土之间。鉴于其较差的工程性质，以往在昔格达地层中基本没有修建过铁路和公路隧道。因此，在昔格达地层中修建高速公路隧道是一个崭新的课题，并值得去研究和探索。本论文以丽攀高速公路华坪隧道为依托，通过相似模型试验方法进行了昔格达地层隧道围岩稳定性研究。 本次研究中，首先通过搜集华坪隧道相关文献资料并结合现场地质勘查，对隧道的工程地质背景有了详细的掌握。接下来，通过室内土工试验得出隧道围岩的相关物理力学参数。在完成以上准备工作后，进行了相似模型试验，并通过试验得到了下列主要研究成果: 一、通过对华坪隧道进行开挖模拟，并同时监测隧道围岩各个方向上的应变情况，得出了隧道开挖后围岩的变形规律。 (1)隧道开挖后，围岩应变量最大处在拱顶位置，其次为拱脚，拱腰处应变量相对前两者稍小。 (2)在隧道横剖面上，随着围岩距洞室的距离增大，隧洞围岩的应变量呈对数关系递减。隧道围岩的变形主要发生在1倍洞径范围之内，超过2倍洞径后其变形量很小。 (3)锚杆支护可有效减小围岩的应变量大小，但不能改变隧道开挖后围岩应力重新分布的特征。 二、通过双洞对比试验，比较了毛洞状态和锚杆支护状态下围岩变形量的不同，得出了施加锚杆支护能减少约25％围岩变形的结论。说明实际施工时采用预订的锚杆支护方案能起到较好的支护效果。 三、根据模型试验所总结的围岩变形规律，分析了华坪隧道施工中相关支护措施的有效性和合理性，并给出了合适的建议。 四、通过数值模拟的方法分析了华坪隧道开挖后围岩的应力状态和位移情况，并将其与相似模型试验中所得结论进行互相对比验证。 五、将华坪隧道现场位移监测数据与相似模型试验相关数据进行对比，验证了相似模型试验的可靠性与准确性。 本次论文的结论对华坪隧道，乃至其他昔格达地层中的隧道设计和施工，有很好的参考价值。 |
| 作者： | 吴磊 |
| 专业： | 地质工程 |
| 导师： | 白志勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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