淺埋軟弱圍巖隧道施工方法及力學(xué)響應(yīng)研究.pdf

1、在山嶺隧道進(jìn)出口段及城市軌道交通隧道中，多為淺埋軟弱圍巖隧道，其水文地質(zhì)條件差，埋深淺，巖土體自穩(wěn)能力差，抗擾動能力弱，甚至存在隧道下穿或緊鄰其它既有建筑物、構(gòu)筑物等現(xiàn)象，一旦工程措施（包括設(shè)計(jì)措施）和施工方法不當(dāng)，將極易發(fā)生初期支護(hù)變形侵限，甚至隧道坍方等工程事故，這些問題亟待解決。
　　本文以廣西永賀高速公路大嶺頭隧道淺埋軟弱圍巖段工程實(shí)踐為依托工程，綜合應(yīng)用理論計(jì)算、有限元數(shù)值模擬和現(xiàn)場實(shí)測等手段，進(jìn)行了如下研究:
　

2、　①分析總結(jié)了有限元在隧道工程中的應(yīng)用，應(yīng)用解析公式法分析圓形隧道圍巖應(yīng)力狀態(tài)，得到了彈性條件下及彈塑性條件下圓形隧道的應(yīng)力解析解，分析了各個相應(yīng)指標(biāo)和塑性區(qū)半徑大小的關(guān)系。
　?、谶\(yùn)用有限元數(shù)值模擬的方法研究分析了淺埋軟弱圍巖隧道力學(xué)特征及變形特征，重點(diǎn)對比分析了淺埋軟弱Ⅴ級圍巖隧道施工過程中“掌子面前方超前變形”、“掌子面變形”、“掌子面后方變形”的比例關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在超前變形中拱頂沉降最為顯著，拱頂處的超前預(yù)加固及預(yù)支護(hù)有重要的

3、意義。
　?、圻\(yùn)用有限元數(shù)值模擬分析的方法，選取三種典型淺埋軟弱圍巖隧道，分別采用CRD法、 CD法、預(yù)留核心土臺階法及臺階法，以及有無超前支護(hù)措施，重點(diǎn)對比分析有、無超前預(yù)加固措施應(yīng)力場和位移場的變化，驗(yàn)證了超前預(yù)加固措施是控制淺埋軟弱圍巖隧道結(jié)構(gòu)及其圍巖變形的有效措施之一，并通過有限指標(biāo)的定量比較，得出三種淺埋軟弱圍巖，四種不同施工方法、一種超前預(yù)加固措施的適應(yīng)性。
　?、芤劳袕V西永賀高速公路大嶺頭隧道淺埋軟弱圍巖段的工