軟弱圍巖淺埋偏壓隧道圍巖穩(wěn)定性控制技術(shù)

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1、密級(jí)：公開方杳莽儀ｉ來４ＳＨＩＪＩＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ工學(xué)碩±學(xué)位論文軟弱圍巖淺埋偏皮隧道圍巖穩(wěn)定性控制技術(shù)ＴｈｅＣｏｎ化〇１ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＳｈａｌｌｏｗｕｎｍｍｅｔｒｉｃａｌ巧ｌｏａｄｉｎＴＴｕｎｎｄｏｆＳｏｆｔＳｕｒｒｏｕｎｄｉｎＲｏｃｋｇｇ培養(yǎng)單位：主木工程學(xué)院專業(yè)領(lǐng)域：橋梁與隨道工程學(xué)生姓卷：李樹智校內(nèi)導(dǎo)師：李文江教授？二０—五年六月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡

2、我所知，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方夕ｈ論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得石家莊鐵道大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名抑聲日處ｆｙ《句：杏期：爭關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解石家莊鐵道大學(xué)有關(guān)保留，、使用學(xué)位論文的規(guī)定同意學(xué)校保留并向有關(guān)部口送交論文的復(fù)印件和電子版本，允許論文被查闊和借閱，同意學(xué)校將論文加入《中國優(yōu)秀博碩±學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》和編入《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》。本

3、人授權(quán)石家莊鐵道用影印、縮印或其他，可Ｗ公布論文大學(xué)，可［＾采復(fù)制手段保存論文的全部或部分內(nèi)容。保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定（）Ｗ奪鄭簽日：名；期作者心６＞化＾導(dǎo)師緣是奪名：＾日期＝坪密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文軟弱圍巖淺埋偏壓隧道圍巖穩(wěn)定性控制技術(shù)TheControlTechnologyinShallowunsymmetricalloadingTunnelofSoftSurroundingRock培養(yǎng)單位：土木工程學(xué)院專業(yè)領(lǐng)域：橋梁與隧道工程學(xué)生姓名：李樹智校內(nèi)導(dǎo)師：李文江教授二○一五年六月摘要摘要隧道施工中，由地表坡度引

4、起的淺埋隧道偏壓現(xiàn)象，使得隧道在開挖過程中，支護(hù)結(jié)構(gòu)受力及變形不對(duì)稱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起塌方、冒頂?shù)葹?zāi)害現(xiàn)象，影響隧道圍巖的穩(wěn)定性。本文以婁邵鐵路改擴(kuò)建工程陳家灣隧道為工程背景，采用強(qiáng)度折減法結(jié)合突變理論，對(duì)軟弱圍巖淺埋偏壓隧道穩(wěn)定性等問題進(jìn)行分析研究。根據(jù)陳家灣隧道現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)，采用BMP系統(tǒng)，對(duì)隧道圍巖物理參數(shù)進(jìn)行反演，并參考現(xiàn)行鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范，綜合確定隧道圍巖物理參數(shù)。以所得圍巖物理參數(shù)，采用有限元強(qiáng)度折減法進(jìn)行數(shù)值模擬，分析圍巖塑性區(qū)隨強(qiáng)度折減系數(shù)的變化趨勢(shì)，找到圍巖潛在破壞面，結(jié)合突變理論，給出洞周典型位置的臨界折減系數(shù)及位移值。分析結(jié)果表

5、明，軟弱圍巖淺埋偏壓隧道的潛在破壞面與現(xiàn)行鐵路、公路規(guī)范中所假定的破壞面形式不同，圍巖破壞形式不僅僅是從坡頂向坡底的整體滑動(dòng)，淺埋側(cè)拱頂貫通至地表的塑性區(qū)也影響了支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力情況。對(duì)不同橫坡坡度及不同巖體性質(zhì)條件下的淺埋偏壓隧道進(jìn)行數(shù)值模擬，采用前述研究方法，分析不同橫坡坡度及巖體性質(zhì)對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響，比較洞周典型位置的臨界折減系數(shù)。結(jié)果表明，隨著坡度的增大，圍巖潛在破壞面出現(xiàn)的時(shí)間越來越早，圍巖穩(wěn)定性降低；隨著圍巖等級(jí)的提高，潛在破壞面出現(xiàn)的時(shí)間越來越晚，甚至不出現(xiàn)，圍巖穩(wěn)定性增加。采用數(shù)值模擬的方法對(duì)臺(tái)階高度及臺(tái)階長度進(jìn)行工法參數(shù)優(yōu)化，通

6、過比較不同臺(tái)階高度及長度對(duì)隧道結(jié)構(gòu)變形、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力及圍巖塑性區(qū)的影響，綜合分析，確定合理的臺(tái)階高度及臺(tái)階長度。最后，從超前支護(hù)、地表沉降控制等方面，給出相應(yīng)的施工改進(jìn)措施，使其對(duì)相似工程具有借鑒意義。關(guān)鍵詞：軟弱圍巖；淺埋偏壓隧道；潛在破壞面；強(qiáng)度折減法；突變理論AbstractAbstractDuringtunnelconstruction,theunsymmetricalloadingphenomenonofshallowtunnelcausedbythesurfaceslopemakestheasymmetryofstressanddef

7、ormationofsupportingstructureintheprocessoftunnelexcavation,whichcancauseseriousphenomenonsuchascollapse,roofcavingwhichaffectingthestabilityofsurroundingrock.Onthebackgroundofchenjiawantunnelwhichbelongstotheloushaorailwayreconstructionproject,thispaperanalysisthestabilityof

8、weaksurroundingrockofshallowunsymmetricalloadingtunnelwiththestrengt