大斷面地下洞室圍巖穩(wěn)定及支護措施研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟和科技的飛速發(fā)展，以及地下工程施工技術(shù)的不斷進步，人類對地下空間的利用也越來越多。在我國西南地區(qū)的不良地質(zhì)帶，許多特大斷面、長隧洞正在建設(shè)，隧洞在不同開挖方式下引起的圍巖變形差異、支護措施及支護時機的選取是設(shè)計人員與施工人員特別重視的問題。本文對不同開挖方式、不同支護措施及支護時機引起的圍巖變形規(guī)律進行了研究，主要研究工作如下：
　　 (1)對目前常用的地下洞室結(jié)構(gòu)分析計算模型進行了總結(jié)，評價各種計算模型的適用性。介

2、紹地下洞室圍巖穩(wěn)定分析理論、彈塑性理論及支護與圍巖耦合作用理論。
　　 (2)選取淺埋大斷面地下洞室為研究對象，通過建立全斷面開挖法三維模型，分析不同開挖進尺、不同襯砌滯后距離情況下，洞周圍巖的變形及塑性區(qū)分布規(guī)律。數(shù)值分析表明：在淺埋大斷面隧洞全斷面法開挖中，四類圍巖與五類圍巖的塑性區(qū)分布有很大差別。四類圍巖塑性區(qū)主要分布在邊壁底角，五類圍巖塑性區(qū)主要分布在邊墻整體，且塑性區(qū)擴展深度更大。在四類、五類圍巖中，開挖進尺對圍巖最終

3、的豎向變形影響較大。
　　 (3)選取位于四類圍巖中、采取雙側(cè)壁導(dǎo)洞法施工的淺埋大斷面隧洞為典型研究對象，通過建立三維彈塑性開挖支護模型，分析不同襯砌厚度和不同襯砌支護時機對圍巖穩(wěn)定的影響。分析表明，襯砌厚度對圍巖塑性區(qū)的分布影響較大，對圍巖應(yīng)力分布影響較??；襯砌支護時機對圍巖塑性區(qū)、圍巖應(yīng)力極值均有較大影響。
　　 (4)以某水電站引水隧洞進口漸變段大斷面隧洞為實例，對進口段開挖支護過程進行三維數(shù)值仿真分析，評價其開挖