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(zāi)后重建工作的穩(wěn)步實(shí)施，我國(guó)西部交通事業(yè)迅猛發(fā)展，對(duì)公路隧道開挖變形和穩(wěn)定性研究成為一個(gè)重要課題。目前國(guó)內(nèi)外的很多學(xué)者專家做了大量研究，通過(guò)理論分析、模型試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(fù)雜性，對(duì)不同隧道穩(wěn)定性的研究工作仍需深入進(jìn)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(duì)公路隧道圍巖變形監(jiān)控量測(cè)和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)的研討和總

2、結(jié)，分析了圍巖的破壞及穩(wěn)定性影響因素和評(píng)價(jià)方法。
　　 對(duì)馬爾康隧道的工程概況(地理?xiàng)l件、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及地震安全性評(píng)價(jià)、水文地質(zhì)條件和不良地質(zhì)現(xiàn)象)、現(xiàn)場(chǎng)施工方法和工藝過(guò)程等情況進(jìn)行了較全面的研討，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際研究了隧道圍巖的破壞機(jī)理和因素，對(duì)影響馬爾康隧道圍巖穩(wěn)定性的要素進(jìn)行了逐一分析。研究表明，馬爾康隧道洞身段以深埋Ⅲ級(jí)圍巖為主，在實(shí)際施工過(guò)程中，需加強(qiáng)此類圍巖斷面的監(jiān)控，通過(guò)信息反饋及時(shí)調(diào)整圍巖的支護(hù)參數(shù)，合理改變施

3、工工法或支護(hù)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(duì)該隧道的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了回歸分析，得出不同圍巖條件下的回歸曲線，預(yù)測(cè)圍巖的最終變形量，判斷施工過(guò)程中圍巖的支護(hù)效果。并對(duì)各種回歸函數(shù)的精度進(jìn)行了系統(tǒng)的對(duì)比，提出了根據(jù)不同監(jiān)測(cè)內(nèi)容和方法選擇不同的函數(shù)進(jìn)行回歸擬合的觀點(diǎn)。在圍巖穩(wěn)定性的回歸分析中，是否采用單一函數(shù)，應(yīng)視情況而定，對(duì)于不同圍巖、不同監(jiān)測(cè)部位，應(yīng)采用相關(guān)系數(shù)高的回歸曲線來(lái)預(yù)測(cè)圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)。從監(jiān)控量

4、測(cè)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(zhǎng)、趨于穩(wěn)定四個(gè)階段。變形特征與圍巖的開挖、初期支護(hù)、二次開挖及圍巖級(jí)別有密切關(guān)系。
　　 采用有限元方法對(duì)馬爾康隧道進(jìn)行了數(shù)值分析，詳細(xì)分析了隧道開挖過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變分布和趨勢(shì)，并與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證，判斷圍巖最終的穩(wěn)定狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)條件下，各等級(jí)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，