煤系巖層隧道施工性態(tài)及其圍巖穩(wěn)定性的分析.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)多山多煤的國(guó)家，且大多數(shù)都分布在我國(guó)中西部地區(qū)，而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，西部大開(kāi)發(fā)和中部崛起戰(zhàn)略的不斷深入，在已建和在建的各種交通工程中，中西部都占了很大的比率。由于這些多山多煤的地質(zhì)情況和建設(shè)費(fèi)用所決定，在這些交通工程中穿煤隧道就不可避免的多了起來(lái)。在這些穿煤山嶺隧道中，尤其是具有水平煤層的隧道的施工方法如何選取和圍巖的穩(wěn)定性研究更是至關(guān)重要。
　　本文結(jié)合石塘隧道的工程實(shí)例，首先對(duì)煤系巖層隧道的施工措施進(jìn)行了探討，

2、其次通過(guò)采用有限元軟件MIDAS-GTS對(duì)具有煤系巖層隧道段進(jìn)行了二維彈塑性模擬，主要分析了不同分布位置、不同厚度的煤巖對(duì)于隧道施工性態(tài)及圍巖穩(wěn)定性的影響。通過(guò)分析、研究得到以下結(jié)論:
　?、偎淼涝谖闹虚_(kāi)挖性態(tài)下對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響:
　　通過(guò)對(duì)拱頂具有近水平煤層的隧道在本文施工性態(tài)過(guò)程下模型的計(jì)算分析，得出了該施工性態(tài)下圍巖的力學(xué)變化規(guī)律，總結(jié)出該施工性態(tài)能有效防止在施工過(guò)程下圍巖失穩(wěn)。由于該模型沒(méi)施作仰拱，所以模型隧道仰拱

3、底部的圍巖隨著施工工序的進(jìn)行，圍巖的穩(wěn)定性降低趨勢(shì)不斷加快，得出仰拱的施作是必要的
　?、诮矫簬r離隧道的距離對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性的影響:
　　分布于隧道拱頂上方的近水平煤巖，隨著其與隧道距離的增大，其對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性除仰拱隅角處無(wú)多大影響外，其余圍巖處圍巖的影響減小;分布于隧道仰拱下方的近水平煤巖，隨著其與隧道距離的增大，其對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性除拱腰處無(wú)多大影響外，其余圍巖處圍巖的影響減小;分布于隧道邊墻附近的近水平煤巖，對(duì)隧道

4、圍巖穩(wěn)定性的影響很小。
　?、劢矫簬r的厚度對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性的影響:
　　分布于隧道拱頂上方的近水平煤巖，隨著其厚度的增大，其對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性的影響處仰拱隅角處無(wú)多大變化外其余圍巖處增大;分布于隧道仰拱下方的近水平煤巖，隨著其厚度的增大，其對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性的影響除拱腰處無(wú)多大變化外其余圍巖處增大;分布于隧道邊墻周圍的近水平煤巖隨著煤巖厚度的增大，其對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性的影響減?。p小幅度較?。?，即基本對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響可以忽略

5、不計(jì)。
　?、芙矫簬r處于隧道不同位置處時(shí)對(duì)于圍巖穩(wěn)定性的影響:
　　通過(guò)對(duì)于處于隧道不同位置處圍巖的計(jì)算結(jié)果表明，處于隧道拱頂部位的近水平煤巖對(duì)于隧道圍巖的的穩(wěn)定性影響最大;處于隧道仰拱底部的近水平煤巖對(duì)于隧道圍巖穩(wěn)定性的影響略小于處于隧道拱頂部位的近水平煤巖對(duì)于隧道圍巖穩(wěn)定性的影響;處于隧道邊墻兩側(cè)的近水平煤巖對(duì)于圍巖穩(wěn)定性的影響最小，基本可以忽略不計(jì)。
　　本文以石塘隧道為依托工程，通過(guò)對(duì)不同位置和不同厚度的近