多雨區(qū)淺埋偏壓連拱隧道修建關(guān)鍵技術(shù)問題研究.pdf

1、連拱隧道作為一種大跨度的雙洞結(jié)構(gòu)模式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工工序繁瑣，在多雨山區(qū)，處于全風(fēng)化偏壓地層中的雙連拱隧道修建極為困難。論文依托龍瑞高速公路在建奔龍坪隧道工程，將理論分析、有限元計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合，對(duì)多雨區(qū)淺埋偏壓連拱隧道的修建關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，明確了多雨區(qū)淺埋偏壓連拱隧道的變形失穩(wěn)機(jī)理，改進(jìn)了淺埋偏壓連拱隧道圍巖壓力計(jì)算方法，優(yōu)化了偏壓連拱隧道的施工方案，為今后類似工程的建設(shè)提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論指導(dǎo)。主要工作如下：
　?。?）

2、提出了“淺埋偏壓隧道失穩(wěn)的實(shí)質(zhì)是施工擾動(dòng)引起的邊坡失穩(wěn)”的認(rèn)識(shí)，將淺埋偏壓連拱隧道的穩(wěn)定性問題轉(zhuǎn)化為從屬邊坡穩(wěn)定性問題；改進(jìn)了邊坡穩(wěn)定性分析的不平衡推力法，建立了考慮連拱隧道開挖、襯砌結(jié)構(gòu)作用以及降雨影響的不平衡推力法計(jì)算程序，為評(píng)價(jià)隧道穩(wěn)定性提供了定性的參數(shù)；基于降雨導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)機(jī)理，考慮基質(zhì)吸力變化以及圍巖強(qiáng)度遇水弱化的共同作用，利用有限元計(jì)算對(duì)隧道開挖與降雨綜合作用下從屬邊坡安全性進(jìn)行分析，得到了降雨影響的淺埋偏壓連拱隧道失穩(wěn)機(jī)理

3、。
　?。?）針對(duì)連拱隧道襯砌結(jié)構(gòu)以及中墻的設(shè)計(jì)計(jì)算問題，對(duì)不同圍巖壓力計(jì)算理論進(jìn)行對(duì)比，改進(jìn)了考慮地層推力作用的淺埋偏壓連拱隧道圍巖壓力計(jì)算方法；依此對(duì)連拱隧道的結(jié)構(gòu)-荷載模型進(jìn)行改進(jìn)，結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算，并與地層-結(jié)構(gòu)模型以及監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得到改進(jìn)的結(jié)構(gòu)-荷載模型的適用性；對(duì)連拱隧道中墻偏壓受力機(jī)制進(jìn)行分析，并依此對(duì)偏壓連拱隧道施工工法及施工工序進(jìn)行優(yōu)化。
　?。?）針對(duì)淺埋偏壓連拱隧道施工工法及工序問

4、題，依據(jù)奔龍坪隧道工程實(shí)例，利用Midas/GTS有限元軟件對(duì)三導(dǎo)洞施工與無(wú)導(dǎo)洞施工、淺埋洞先行與深埋洞先行等施工工法及工序進(jìn)行比較分析，得到了一種適用于淺埋偏壓連拱隧道的施工工法。
　?。?）對(duì)數(shù)字化隧道管理體系平臺(tái)建設(shè)問題進(jìn)行探討，構(gòu)建了隧道施工過程中多元信息采集系統(tǒng)。利用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、監(jiān)控量測(cè)等手段對(duì)奔龍坪隧道進(jìn)行了地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)、地質(zhì)編錄及開挖驗(yàn)證、隧道拱頂沉降及周邊收斂、圍巖壓力、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、鋼拱架內(nèi)力等自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。基于