巖溶隧道淺埋段施工工法研究.pdf

1、為滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展與交通建設(shè)的需求，在巖溶地區(qū)修建隧道工程越來越普遍。雖然現(xiàn)有施工工法可以滿足巖溶隧道的修建，但由于當(dāng)前規(guī)范對巖溶隧道施工方案的選擇沒有詳細(xì)規(guī)定，因此設(shè)計人員主要通過經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇，這樣容易低估巖溶隧道地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率，造成塌方、突泥涌水、地表塌陷等工程災(zāi)害，甚至威脅到現(xiàn)場施工人員的生命安全。
　　本文以婁底至邵陽鐵路擴(kuò)能改造工程站前工程中張家灣隧道為背景，參考該隧道的設(shè)計參數(shù)，甄選典型斷面，通過彈塑性理論及ABAQU

2、S數(shù)值模擬研究了單個隱伏溶洞在隧道洞周不同位置對圍巖穩(wěn)定性的影響，并且結(jié)合三臺階法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、CD法（中隔壁法）的施工過程，就巖溶隧道淺埋段的施工工法進(jìn)行比選，為以后設(shè)計施工提供依據(jù)。研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:
　　(1)歸納整理張家灣隧道的量測資料，建立回歸方程，對隧道圍巖沉降和圍巖收斂曲線進(jìn)行擬合，評定了開挖隧道圍巖穩(wěn)定性。
　　(2)基于彈塑性理論研究了隧道開挖后分別處于二次應(yīng)力狀態(tài)下和三次應(yīng)力狀態(tài)下的塑性區(qū)范

3、圍，以及溶洞的塑性區(qū)范圍，以雙方塑性區(qū)不相接為標(biāo)準(zhǔn)，計算出隧道與溶洞之間安全距離。
　　(3)通過ABAQUS數(shù)值模擬軟件，基于張家灣隧道DK19+405斷面實(shí)際工程建立模型，模擬在不同位置單個隱伏溶洞下三臺階法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法和CD法對隧道的開挖過程，整理了三種施工全過程中拱頂沉降、地表沉降、圍巖收斂、塑性應(yīng)力場的發(fā)展的數(shù)據(jù)，比選出最佳施工方法。
　　(4)通過ABAQUS數(shù)值模擬軟件，對三臺階法在90°、45°、-90°單