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《兰州交通大学》 2012年
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滑坡地段浅埋公路隧道施工变形控制技术研究

李海威  
【摘要】:根据国家大力发展基础设施,扩大内需的要求,近年来,我国在一些山区修建了许多隧道工程,与此同时在隧道进出口处,常常遇到一些特殊的地质情况,围岩破碎、裂隙发育、浅埋偏压,有时还伴有滑坡,这些复杂的地质情况常常成为影响隧道安全、稳定的重要因素。所以本文就根据在建工程奉溪高速奉节县段的孙家崖隧道为背景,围绕滑坡段浅埋隧道这一工程,从施工方法入手,对围岩变形控制进行研究。 研究内容与方法: (1)选择隧道进口处的某一断面作为研究对象,分别从围岩变形、围岩压力、钢拱架应力、初期支护应力等四个方面进行研究,分析总结围岩变形的应力应变规律。 (2)对隧道上方的滑坡体的变化情况进行监测,主要从两个方面进行监测:一是从外部的抗滑桩对滑坡的变形情况进行监测;二是从滑坡体内部的测斜孔对岩土体进行监测。分析滑坡监测数据,总结滑坡体的变形规律。 (3)建立二维有限元模型,对比分析开挖断面形式、不同台阶高度、不同锚杆支护方式对围岩变形和衬砌应力值的影响情况,找出合理开挖支护方式。 (4)建立三维有限元模型,对上台阶长度分别为20m、30m、40m情况下围岩变形和衬砌应力情况进行对比分析,找出台阶长度与围岩变形和衬砌应力变化的规律。 主要研究成果: (1)通过对洞内监测分析得出,围岩变形和衬砌应力有严重的不对称性,变形在隧道开挖后15d内变形最大,衬砌应力在施工后10d内应力增加的比较快,围岩变形和衬砌应力在变形时间是具有相似性。 (2)通过对滑坡体监测分析得出,滑坡体在抗滑桩施工后的一个月内,变化幅度较大,并且受隧道施工和降雨的影响较大,滑坡体与滑坡床形成明显错动。 (3)通过二维平面模拟,得出了在侧壁导坑开挖法、台阶开挖法对于隧道变形控制的优缺性,以及在不同台阶高度下和不同锚杆支护下的围岩变形特性。 (4)通过三维模拟,得出了上台阶长度对围岩变形和衬砌应力的影响,以及如何通过改变上台阶长度来达到对隧道稳定性的控制。
【学位授予单位】:兰州交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U451.2

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