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文檔簡(jiǎn)介
1、隨著我國(guó)公路交通的迅猛發(fā)展,在中西部多山地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜,在隧道的建設(shè)過(guò)程中經(jīng)常要穿越地質(zhì)條件差的地層,泥質(zhì)頁(yè)巖地層就是其中一種。由于泥質(zhì)頁(yè)巖遇水軟化等特性,使得隧道在施工過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生大變形、塌方,嚴(yán)重威脅著工作人員的生命安全,帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。泥質(zhì)頁(yè)巖隧道設(shè)計(jì)與施工是目前的一道難題,因此,有必要結(jié)合工程實(shí)際對(duì)泥質(zhì)頁(yè)巖隧道開(kāi)挖與支護(hù)過(guò)程中圍巖遇水軟化情況進(jìn)行系統(tǒng)研究。本文依托在建的宜昌陸城至漁洋關(guān)一級(jí)公路延伸段新建工程簸箕山隧道,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)
2、實(shí)際采取的設(shè)計(jì)和施工方法,結(jié)合理論研究、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的研究方法和思路,對(duì)該隧道圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系列研究。
本研究主要內(nèi)容包括:⑴通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的變形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)合隧道地質(zhì)勘探結(jié)果,得出該地層泥質(zhì)頁(yè)巖在遇水軟化前后各項(xiàng)力學(xué)參數(shù)的變化情況,圍巖在遇水軟化后,彈性模量和粘聚力都降低,泊松比增大,內(nèi)摩擦角減小,圍巖抵抗變形的能力減弱;泥質(zhì)頁(yè)巖隧道變形大,ZK55+590斷面上臺(tái)階周邊收斂61.05mm,下臺(tái)階周邊收斂
3、3.50mm,拱頂沉降37mm,圍巖遇水軟化后,隧道變形更大,ZK55+610斷面上臺(tái)階周邊收斂287.60mm,下臺(tái)階周邊收斂18.30mm,拱頂沉降226.85mm。變形速率隨著圍巖的軟化逐漸增大,后隨著圍巖應(yīng)力的釋放又逐漸減小。⑵通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的數(shù)值模擬分析,圍巖在沒(méi)有遇水軟化的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果基本相符,圍巖遇水軟化后的計(jì)算結(jié)果相對(duì)略小于實(shí)測(cè)結(jié)果。得出了在不同時(shí)期圍巖遇水軟化各分步開(kāi)挖階段圍巖的位移、應(yīng)力場(chǎng)變化規(guī)律,支護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)
4、的變形、應(yīng)力分布及內(nèi)力分布情況。圍巖遇水軟化后,由于隧道的變形,錨桿與圍巖發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),錨桿嵌入隧道圍巖,隧道變形大的部位也是錨桿受力大的部位,同時(shí)該部位錨桿與圍巖的相對(duì)滑動(dòng)也最大,數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)錨桿滑移的實(shí)際情況相符。隧道下臺(tái)階一次性開(kāi)挖后施作的錨桿受力左右成對(duì)稱(chēng)分布,下臺(tái)階左右分步開(kāi)挖施作的錨桿受力成不對(duì)稱(chēng)分布,后面施作的錨桿受力小于前面施作的錨桿受力,可以考慮折減最后施作錨桿的力學(xué)效應(yīng)。⑶通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),隧道圍巖遇水軟化后初期支
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