偏壓軟巖隧道開挖時空效應及合理支護時機研究.pdf

1、隨著我國交通建設的快速發(fā)展，軟巖地區(qū)的隧道及地下工程越來越多。由于流變是軟巖的重要力學特征，許多軟巖隧道大變形都與流變特征有密切關系。目前，進行隧道設計時常采用彈塑性本構模型對隧道圍巖進行描述，而實際上軟巖隧道具有較明顯的流變特性，因此考慮軟巖的流變特性對于隧道支護問題具有重要的意義。本文以重慶市桃樹埡隧道為依托工程，通過現(xiàn)場監(jiān)控量測、室內試驗研究及數(shù)值模擬相結合的方法，探討施工過程中的大變形災害，研究了該隧道施工力學特性、初期支護及二

2、次襯砌合理支護時機及考慮時間效應的隧道開挖面空間約束效應。論文的研究工作和成果如下：
　?、籴槍鴥韧廛泿r蠕變特性的資料進行研究，對軟巖蠕變試驗及影響隧道大變形災害因素進行總結，并對桃樹埡隧道施工期間發(fā)生災害進行分析。
　　②從桃樹埡隧道施工現(xiàn)場采取巖樣，進行室內單軸壓縮試驗，從而獲得全應力—應變曲線。基于五級加載條件下的單軸蠕變試驗，獲得了不同加荷等級單軸應變—時間曲線，分析了蠕變曲線隨著不同加載應力水平的變化規(guī)律。根據(jù)蠕

3、變曲線特征來選擇蠕變本構模型，并采用Origin7.0軟件進行蠕變參數(shù)擬合。
　?、鄹鶕?jù)桃樹埡隧道現(xiàn)場狀況建立計算模型，分別采用彈塑性本構模型及蠕變本構模型進行模擬分析，結合現(xiàn)場監(jiān)控量測成果進行對比，選擇能較好描述現(xiàn)場圍巖變形特征的本構模型。通過FLAC3D的數(shù)值模擬研究，分析并探討了具有蠕變特性的軟巖隧道的初期支護及二次襯砌的合理支護時機。
　?、芤訤LAC3D軟件作為分析工具，對桃樹埡隧道建立三維數(shù)值計算模型，進行施工力