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《成都理工大学》 2004年
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公路隧道围岩大变形的预测预报与对策研究

姜云  
【摘要】:本文在广泛收集国内外大量隧道及地下工程围岩大变形实例和对隧道及地下工程围岩大变形典型实例研究,提出了围岩大变形的定义和围岩大变形类型、机制的划分体系,建立了一套进行围岩大变形综合预测预报方法体系,探讨了围岩大变形支护工程对策的思路,将这套预测预报体系和支护对策思路在鹧鸪山隧道、二郎山隧道进行了实施和应用,取得了明显的效果。研究工作主要获得以下成果: (1) 提出了围岩大变形的定义。根据对国内外大量隧道及地下工程围岩大变形实例的分析研究,目前在大变形的理论研究以及工程实践上,概念是含糊的,没有一个明确的定义。作者把大变形界定为除了岩爆运动脆性破坏和围岩松动圈中受限于一定结构面控制的坍塌、滑动等破坏以外的围岩变形破坏,其特点是具有累进性和明显时间效应的塑性变形破坏。这样就可以把围岩的塑性变形破坏—大变形与围岩的脆性破坏—岩爆、以及围岩松动圈中受限于一定结构面控制的坍塌、滑动等区别开来。 (2) 提出了隧道工程围岩大变形类型、机制系统的划分原则和分类体系。根据受控条件将围岩大变形划分为岩性控制型、岩体结构控制型、人工扰动影响型三个大类,八个亚类,四个次亚类。在分类中,注意到了由于地下开采引起围岩大变形和受浅表生改造大变形。对围岩大变形的变形化机制划分为九种主要变形机制类型。大变形类型系统、机制的划分,为大变形预测预报和工程对策的制定提供了依据。 (3) 建立了一套以围岩地质分析与围岩地质跟踪调查、应力场的测试、室内分析、数值模拟分析、现场围岩位移监测、大变形类型与机制分析、趋势预测分析相结合的在施工过程具可操作性、便于工程实践应用的大变形预测预报研究方法和体系。这套系统在鹧鸪山隧道、二郎山隧道的工程实践进行了实施与应用,取得了良好的效果,并可推广应用于其它工程的大变形预测预报。 (4) 建立了一套以围岩地质分析为基础、以FLAC~(3D)数值模拟分析各种支护结构加固围岩的机理为工具、以围岩支护效果监测为检验手段的隧道施工过程隧道围岩支护对策的思路。通过对鹧鸪山隧道支护结构的加固机理研究,认为围岩大变形支护对策采用锚杆、钢筋网喷射混凝土、钢拱架和超前管棚的联合支护结构对软弱围岩大变形的支护效果是良好的。通过数值模拟和围岩支护的监测分析和工程实践和检验,类似像鹧鸪山隧道围岩地质条件所发生的轻度围岩大变形,可以通过增大支护结构刚度进行防治。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:U452.1

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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2 刘文涛;何满潮;杨生彬;马小钧;;深部岩巷不对称变形机理及支护对策研究[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
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4 胡修文;刘跃成;;沪蓉西某深埋长隧道变形破坏调查与分析[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(1)[C];2009年
5 张文华;王雄科;赵豫祥;魏效农;樊志斌;;玉华矿主斜井过软弱岩层支护技术研究[A];矿山建设工程新进展——2006全国矿山建设学术会议文集(上册)[C];2006年
6 黄宏伟;杨新安;;公路隧道复合式衬砌中初期支护设计的讨论[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
7 方祖烈;;拉压域特征及主次承载区的维护理论[A];世纪之交软岩工程技术现状与展望[C];1999年
8 蒋金泉;;动压巷道稳定性亚分类与支护设计科学化[A];世纪之交的煤炭科学技术学术年会论文集[C];1997年
9 黄运飞;孙广忠;;岩体改造原理及技术[A];全国第三次工程地质大会论文选集(上卷)[C];1988年
10 王同吉;周明;张秀森;;二次锚网喷加锚注联合支护技术应用探讨[A];煤炭开采新理论与新技术——中国煤炭学会开采专业委员会2007年学术年会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 记者 陈智博;深营路隧道(东洞)工程进展过半[N];鞍山日报 ;2009年
2 尹登明 骆玉强;内蒙古“硬骨头”工程的背后[N];经理日报;2003年
3 李云喜;二郎山隧道岩爆防治技术[N];中华建筑报;2000年
4 记者 丰捷;我国首个极深地下实验室启用[N];光明日报;2010年
5 凌道文 凌利兵;安徽第一长隧黄绩高速佛岭隧道全线贯通[N];黄山日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李英杰;软弱深埋隧道围岩结构特性及支护荷载确定方法研究[D];北京交通大学;2012年
2 孟波;软岩巷道破裂围岩锚固体承载特性及工程应用研究[D];中国矿业大学;2013年
3 陈峰宾;隧道初期支护与软弱围岩作用机理及应用[D];北京交通大学;2012年
4 王云龙;板岩隧道围岩变形破坏机制及稳定性控制方法研究[D];北京交通大学;2013年
5 张源;高地温巷道围岩非稳态温度场及隔热降温机理研究[D];中国矿业大学;2013年
6 贾蓬;基于强度折减法的结构面影响下隧道围岩破坏机理数值试验研究[D];东北大学;2008年
7 王义江;深部热环境围岩及风流传热传质研究[D];中国矿业大学;2010年
8 陈加轩;采动应力演化对底板岩巷失稳影响机理及控制研究[D];中国矿业大学;2009年
9 苏学贵;特厚复合顶板巷道支护结构与围岩稳定的耦合控制研究[D];太原理工大学;2013年
10 张召千;大断面煤巷围岩稳定性控制及动态评价体系研究[D];太原理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐辉湘;散体围岩浅埋隧道的开挖与支护技术研究[D];长沙理工大学;2011年
2 尤琳;青龙水电站引水隧洞围岩变形破坏机制及稳定性研究[D];成都理工大学;2011年
3 敬永锋;麻崖子特长隧道主洞与斜井交互段围岩受力与变形特征[D];长安大学;2013年
4 尹迪;高速公路隧道Ⅳ1级围岩段仰拱现场监测及数值模拟分析[D];河北工业大学;2012年
5 任小惠;隧道穿越倾斜砂卵石围岩施工过程的数值分析[D];大连交通大学;2013年
6 路啸;复杂条件立体换乘车站交叉段围岩稳定控制技术研究[D];北京交通大学;2010年
7 张涛;深埋硐室岩爆应力预测判据与应用研究[D];中南大学;2012年
8 周陶陶;地铁隧道围岩与支护相互作用的时空效应[D];重庆大学;2013年
9 郎红日;巴音煤矿斜井穿软岩支护技术研究[D];西安科技大学;2013年
10 王蓬;巷道围岩力学参数估计及其稳定性评价[D];西安科技大学;2010年
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