馬爾康隧道圍巖變形與穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著西部大開發(fā)和汶川災后重建工作的穩(wěn)步實施，我國西部交通事業(yè)迅猛發(fā)展，對公路隧道開挖變形和穩(wěn)定性研究成為一個重要課題。目前國內外的很多學者專家做了大量研究，通過理論分析、模型試驗、現(xiàn)場測試、數(shù)值模擬等手段取得了一些成果，但是由于其不確定性和復雜性，對不同隧道穩(wěn)定性的研究工作仍需深入進行。
　　 本文以馬爾康隧道為研究背景，主要研究工作及取得的成果有：
　　 對公路隧道圍巖變形監(jiān)控量測和穩(wěn)定性評價的現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)的研討和總

2、結，分析了圍巖的破壞及穩(wěn)定性影響因素和評價方法。
　　 對馬爾康隧道的工程概況(地理條件、地層巖性、地質構造及地震安全性評價、水文地質條件和不良地質現(xiàn)象)、現(xiàn)場施工方法和工藝過程等情況進行了較全面的研討，結合現(xiàn)場實際研究了隧道圍巖的破壞機理和因素，對影響馬爾康隧道圍巖穩(wěn)定性的要素進行了逐一分析。研究表明，馬爾康隧道洞身段以深埋Ⅲ級圍巖為主，在實際施工過程中，需加強此類圍巖斷面的監(jiān)控，通過信息反饋及時調整圍巖的支護參數(shù)，合理改變施

3、工工法或支護形式，減小有害變形，保證圍巖的整體穩(wěn)定性。
　　 用多種函數(shù)對該隧道的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行了回歸分析，得出不同圍巖條件下的回歸曲線，預測圍巖的最終變形量，判斷施工過程中圍巖的支護效果。并對各種回歸函數(shù)的精度進行了系統(tǒng)的對比，提出了根據(jù)不同監(jiān)測內容和方法選擇不同的函數(shù)進行回歸擬合的觀點。在圍巖穩(wěn)定性的回歸分析中，是否采用單一函數(shù)，應視情況而定，對于不同圍巖、不同監(jiān)測部位，應采用相關系數(shù)高的回歸曲線來預測圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)。從監(jiān)控量

4、測的數(shù)據(jù)分析表明，該隧道圍巖變形主要經(jīng)歷了急劇變化、短暫穩(wěn)定、緩慢增長、趨于穩(wěn)定四個階段。變形特征與圍巖的開挖、初期支護、二次開挖及圍巖級別有密切關系。
　　 采用有限元方法對馬爾康隧道進行了數(shù)值分析，詳細分析了隧道開挖過程中的應力應變分布和趨勢，并與現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行了對比驗證，判斷圍巖最終的穩(wěn)定狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)場支護條件下，各等級的圍巖都有不同程度的塑性破壞區(qū)域出現(xiàn)。張拉性破壞主要發(fā)生在拱頂和底板，剪切性破壞發(fā)生在拱腰和墻腳，