大斷面軟弱圍巖隧道穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著高速鐵路的快速發(fā)展及客運專線建設(shè)的需要，我國出現(xiàn)了一批大斷面隧道，其開挖的斷面面積通常在100m2以上，在軟弱及破碎的圍巖地質(zhì)條件下，大斷面隧道的施工難度較大。
　　 本文以位于山西境內(nèi)的太岳山雙線鐵路隧道工程為背景，闡述了影響隧道圍巖穩(wěn)定性的主要因素和圍巖穩(wěn)定性理論。對隧道的開挖方法、支護形式以及圍巖和支護參數(shù)進行分析，依據(jù)實際工程的圍巖性質(zhì)選擇相似材料進行室內(nèi)相似材料模擬試驗，通過彈性階段試件的試驗分析和相似比推算得到泥

2、質(zhì)砂巖彈性模量E和泊松比μ，并根據(jù)公式K=E/3(1-2μ)和G=E/2（1+μ)計算得到原巖體積模量和剪切模量，為第四章對原巖開挖數(shù)值模擬提供計算力學(xué)參數(shù)。
　　 本文對隧道中隔壁法和三臺階法隧道的施工進行開挖數(shù)值模擬，對隧址區(qū)圍巖和支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行數(shù)值分析。結(jié)合國內(nèi)外對隧道的研究特點以及國內(nèi)隧道施工方法的現(xiàn)狀，運用FLAC軟件對太岳山隧道既有斷面條件和地質(zhì)條件下的中隔壁法施工和三臺階法施工進行數(shù)值模擬分析。對隧道開挖過程中

3、的重點部位進行監(jiān)測，結(jié)果表明對于中隔壁法施工，右上導(dǎo)坑開挖完成后隧道的變形最大，該階段拱頂和拱底的位移量分別達到總位移量的97.6％和93.4％，隧道兩側(cè)墻處的壓應(yīng)力最大，隧道的拱腳處容易發(fā)生應(yīng)力集中，三臺階七步法豎向最大位移集中在隧道拱頂及拱底，最大水平位移集中在兩側(cè)拱墻處，開挖過程中產(chǎn)生較大的豎向位移和水平收斂。對比兩種不同施工方法下的水平收斂、豎直位移及圍巖應(yīng)力的情況，從結(jié)構(gòu)的變形大小和受力角度方面考慮該隧道施工選擇中隔壁法更利于