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薄层破碎硬质岩隧道（群）施工方法及支护方式研究
| 论文题名： | 薄层破碎硬质岩隧道（群）施工方法及支护方式研究 |
| 关键词： | 隧道工程;薄层破碎硬质岩;施工技术;支护方式 |
| 摘要： | 近几年我国加大对交通事业的投入，西部地区的交通基础建设进入快速发展的时期。我国西南地区多山，地质条件复杂，岩体节理、裂隙较发育，围岩破碎，力学性质较差。在这种条件下修建大型隧道将会遇到很多新的问题，对设计和施工来说都是全新的挑战。 本文以龙洞堡机场隧道为研究对象，用离散单元法为理论基础，以3DEC为主要研究工具，分析在薄层破碎硬质岩地层中隧道施工工法及支护方式，通过数值模拟并结合部分现场实测数据证实计算结果的可靠性，为类似工程设计提供参考。本论文开展的研究工作和主要成果如下: (1)建立圆形隧道模型计算结构面参数取值不同时对隧道稳定性的影响。通过数值模拟分析发现，薄层破碎硬质岩的破坏形式主要为沿着结构面发生的剪切滑移破坏;结构面的参数如节理间距、粘聚力、倾角等对开挖后隧道的稳定性有影响，并给出当这些参数取何值时对隧道的影响最大。当缺少有关的实测参数时，可以以此为参考选择参数进行分析计算。 (2)以贵阳龙洞堡机场隧道为工程依托，建立薄层破碎硬质岩层大断面隧道开挖模型。发现在薄层破碎硬质岩地层中开挖大断面隧道和隧道群，采用分部开挖法能够有效控制隧道结构的变形和受力，但是对结构面的剪切滑移影响较小;锚杆可以提高围岩的c、ψ值和围岩的整体强度，减少结构面的剪切滑移变形。通过3DEC计算分析并结合现场的实测数据，优化后的工法能够满足施工的要求。 (3) FLAC3D中的遍布节理模型(ubiquitous-joint model)是将离散单元模型等效为连续介质模型的一种行之有效的方法。分别用3DEC和FLAC3D进行对比计算分析，发现离散单元法和连续介质法得到的地表沉降趋势不同。用离散单元法计算得到的地表沉降曲线有明显的不连续性质，但是两种方法得到的最大沉降值相近。 |
| 作者： | 巫裕斌 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 漆泰岳 |
| 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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