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《西南交通大学》 2012年
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软岩大变形公路隧道变形规律及控制技术研究

李权  
【摘要】:北川县是“5.12地震”受灾最严重的地区之一,十里碑隧道是灾后重建省道302线中最复杂的隧道工程,该隧道处于强震后松散破碎的软弱千枚岩中,普遍埋深100-300m,较高的地应力及软弱的围岩使得该上程在施工中困难重重,施工过程中发生塌方十数次,特别是在K10+884-K10+970段发生了软岩大变形,初支严重侵入二衬范围,不得不进行二次换拱扩挖,不仅造成了经济上的严重损失,更是极大地延缓了灾后重建的工期。 本文结合十里碑隧道的软岩大变形实例,通过国内外调研、理论分析、数值模拟、现场监测分析及归纳总结等相结合的综合研究手段,对软岩大变形公路隧道的变形规律及控制技术进行深入的探讨和研究,并对软岩大变形隧道的施工控制措施进行了归纳总结,取得如下成果: (1)通过理论分析及数值模拟得出,软岩隧道的变形随着埋深增加而增加,随着围岩强度的减小而增加,由此可以得出,较高的地应力及软弱围岩的共同作用是引起本工程软岩大变形的主要原因。 (2)支护方式及开挖方法的不合理是产生软岩大变形的外在因素,选择合适的开挖方法、支护形式、支护刚度及支护时机对于变形的控制尤为重要。 (3)对本工程软岩大变形段的监测数据进行分析研究,得出软岩隧道变形的四个阶段,并指出了二衬的支护时机;通过对监测数据的统计分析,得到了本工程的预留变形量,用于指导施工,同时也为以后类似工程提供参考。 (4)软岩隧道大变形的控制应采取主动控制,而不能被动等稳。通过数值模拟及本工程实践,使用短台阶法快速施工、支护上采用长锚杆及超前注浆等对软岩大变形的控制效果较为显著。
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