沿海山嶺大跨度小凈距隧道施工穩(wěn)定性分析.pdf

1、小凈距隧道近年來被廣泛運用到我國高速公路建設(shè)當(dāng)中,隨著小凈距隧道建設(shè)規(guī)模的擴大,國內(nèi)外設(shè)計、研究、施工技術(shù)人員對其展開了系統(tǒng)研究和實踐工作,但仍有諸多問題有待解決。影響復(fù)雜條件下的大跨度小凈距隧道的施工穩(wěn)定性因素主要有以下幾個方面:隧道所處圍巖含裂隙等弱結(jié)構(gòu)面、隧道爆破產(chǎn)生的振動、圍巖受地下水影響、巖體的蠕變特性等。本文結(jié)合大連市渤海大道(一期)工程-大東山小凈距隧道工程對上述幾方面問題進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容與成果如下:
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2、1)將高斯算法(GP)、差異進(jìn)化算法(DE)與遍布節(jié)理模型相結(jié)合,建立一種含節(jié)理隧道圍巖參數(shù)反分析方法。首先按照正交設(shè)計的節(jié)理參數(shù)組合方案,通過遍布節(jié)理模型進(jìn)行三維數(shù)值模擬,借助敏感性分析選取關(guān)鍵參數(shù)。然后,通過高斯-差異進(jìn)化過程的耦合算法(GP-DE),實現(xiàn)節(jié)理參數(shù)-圍巖位移非線性表達(dá);利用差異進(jìn)化算法實現(xiàn)節(jié)理參數(shù)的反演,并對含節(jié)理段圍巖在不同加固措施下變形特征進(jìn)行分析。上述研究結(jié)果表明,反分析結(jié)果精度較高。對于大斷面小凈距隧道支護(hù)施

3、工而言,圍巖超前注漿錨桿加固效果較好,能夠滿足工程安全需求。研究結(jié)論可為類似條件下特大斷面小凈距隧道開挖、巖墻加固提供理論依據(jù),對工程實踐具有指導(dǎo)意義。
　　(2)通過數(shù)值計算方法研究了后行洞不同爆破施工工法下對先行洞的影響,分析指出先行洞在后行洞爆破影響下的薄弱部位。根據(jù)爆破地震現(xiàn)場試驗獲取現(xiàn)場實際監(jiān)測值,分析隧道臨近建筑物監(jiān)測點振動響應(yīng)情況,在此基礎(chǔ)上提出了隧道穿越臨近建筑物減震爆破方案,并將此方案應(yīng)用于施工當(dāng)中,有效地保證了

4、爆破開挖過程中臨近建筑物的穩(wěn)定性,滿足爆破安全規(guī)程要求。
　　(3)考慮地下水對圍巖作用,對不同圍巖級別下小凈距隧道施工工法進(jìn)行數(shù)值模擬,對兩種工法每一步開挖過程中圍巖及中夾巖柱受力特性進(jìn)行分析,得出相關(guān)結(jié)論。基于注漿層厚度、抗?jié)B系數(shù)兩方面對控制隧道涌水量等方面考慮,對富水區(qū)小凈距隧道合理注漿參數(shù)進(jìn)行研究,提出合理注漿參數(shù)。
　　(4)通過非線性西元模型對地下水影響下的大東山隧道工程圍巖的蠕變特性進(jìn)行研究,分析三種工況下小凈