深埋長大公路隧道主要工程地質(zhì)問題分析及對(duì)策研究.pdf

1、深埋長大隧道埋深大、距離長，施工周期長、成本高，多經(jīng)過地形復(fù)雜區(qū)域、施工困難，不可避免地會(huì)碰到一系列如塌方、巖爆、圍巖大變形等工程地質(zhì)災(zāi)害問題。因此，對(duì)這些深埋隧道工程施工中常見的主要地質(zhì)災(zāi)害問題及對(duì)應(yīng)措施進(jìn)行分析研究具有重要意義。
　　以榮烏高速公路營爾嶺隧道為實(shí)際工程背景，通過地質(zhì)資料及現(xiàn)場勘察，對(duì)隧址區(qū)工程地質(zhì)情況做了初步分析。結(jié)合工程實(shí)例，采用Midas GTS NX有限元分析軟件對(duì)深埋隧道軟弱圍巖管棚處理效果做了深入研究

2、，對(duì)預(yù)開挖段隧道圍巖做了巖爆和大變形的預(yù)測研究。主要內(nèi)容如下：
　?。?）模擬了不同厚度的注漿加固區(qū)，隧道圍巖的應(yīng)力場、變形場及塑性區(qū)分布特征情況，定量分析了管棚注漿加固法對(duì)隧道圍巖的加固效果。得出注漿加固區(qū)并不是厚度越大越好，綜合施工安全和經(jīng)濟(jì)合理等方面因素，厚度取5m是較為合理的。
　?。?）對(duì)深埋隧道軟弱圍巖管棚加固段的施工過程進(jìn)行數(shù)值模擬。通過模擬，重點(diǎn)分析了開挖后隧道圍巖的受力及變形特征，并對(duì)不同預(yù)支護(hù)條件下隧道開

3、挖掌子面的穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。分析得出管棚的注漿加固效果在對(duì)隧道附近圍巖應(yīng)力重分布和控制圍巖的收斂變形方面起到了決定性作用，而管棚的梁效應(yīng)則能有效控制開挖掌子面的拱頂沉降和縱向鼓出，對(duì)開挖面的穩(wěn)定性起到了關(guān)鍵作用。
　　（3）對(duì)不同埋深下的圍巖進(jìn)行數(shù)值模擬，預(yù)測發(fā)生巖爆或者大變形的可能性。通過研究隧道附近圍巖的應(yīng)力特征并結(jié)合巖爆的判定依據(jù)，得出營爾嶺隧道有發(fā)生巖爆的可能性，輕微巖爆區(qū)約占隧道總長的38％，中等巖爆區(qū)約占7%，埋深在2