層狀圍巖隧道穩(wěn)定性及錨桿支護參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、自然界中具有層狀構(gòu)造的沉積巖約占陸地面積的2/3，而我國占到77.3％，許多變質(zhì)巖也具有顯著的層狀構(gòu)造特征，在工程建設(shè)中將遇到大量的層狀巖體穩(wěn)定問題。層狀巖體由于具有層狀結(jié)構(gòu)，不僅變形和強度性質(zhì)具有明顯的各向異性，巖體的破壞機理及方式也明顯不同于其它巖體。本文依托渝湘高速酉洪段葡萄山隧道工程，開展了層狀圍巖隧道施工監(jiān)測成果分析、層狀圍巖橫觀各向同性試驗研究、不同傾角層狀圍巖隧道穩(wěn)定性以及層狀圍巖隧道錨桿支護參數(shù)優(yōu)化的研究。主要研究內(nèi)容包

2、括：
　　 ⑴結(jié)合葡萄山隧道施工監(jiān)測資料分析，得到了水平層狀圍巖的拱頂下沉、水平收斂、錨桿軸力、圍巖與初期支護間壓力、初期支護與二次襯砌間的壓力的變化規(guī)律。
　　 ⑵采用MTS-815型全數(shù)控液壓伺服剛性巖石力學試驗系統(tǒng)進行了兩個方向上的（垂直層理和平行層理方向）單軸和三軸室內(nèi)壓縮試驗，研究了單軸抗壓強度和三軸抗壓強度橫觀各向同性性質(zhì)，分析并總結(jié)了圍壓對橫觀各向同性性質(zhì)的影響。
　　 ⑶利用試驗所得到的巖石的力學

3、參數(shù)、采用三維彈塑性有限元法對不同傾角層狀圍巖隧道穩(wěn)定性進行了分析。共建立6個模型，包括一個無層面模型及層面傾角分別為0°、22.5°、45°、67.5°和90°的5個模型，研究了各個模型圍巖應(yīng)力、位移、塑性區(qū)變化規(guī)律及初期支護受力特征。
　　 ⑷從經(jīng)濟的角度，以0度和45度模型為例，從錨桿長度、錨桿布置兩個方面提出了層狀圍巖隧道錨桿支護參數(shù)優(yōu)化的建議方案。論文研究成果為層狀圍巖隧道穩(wěn)定性分析和支護結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了可借鑒的經(jīng)驗，同