富水強(qiáng)風(fēng)化花崗巖地層淺埋大跨隧道施工地層變形機(jī)理研究.pdf

1、隨著我國城市地下交通工程的迅速發(fā)展，相應(yīng)出現(xiàn)了諸多新的施工技術(shù)問題急需解決：一方面，大斷面隧道不斷涌現(xiàn)，而受城市環(huán)境的限制，施工引起的地面沉陷往往有嚴(yán)格的控制要求；另一方面，針對不同區(qū)域的地質(zhì)條件，施工時(shí)采取的處理措施各不相同。本文以廈門機(jī)場線(仙岳路～演武大橋)JC3標(biāo)淺埋暗挖隧道為背景，利用理論分析、室內(nèi)土工試驗(yàn)、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實(shí)際施工驗(yàn)證等相結(jié)合的方法，對在廣泛分布于我國東南沿海的富水強(qiáng)風(fēng)化花崗巖地層中修建的國內(nèi)文獻(xiàn)中未見報(bào)道的大

2、斷面小間距隧道施工地層變形機(jī)理及控制技術(shù)進(jìn)行了專門研究，成功的指導(dǎo)了施工，并可以在以后的工程中推廣應(yīng)用。通過綜合技術(shù)研究，取得以下研究成果： (1)對淺埋暗挖隧道上覆地層結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行理論分析，指出控制地層變形的前提是對其力學(xué)特性進(jìn)行充分研究；核心是對已開挖段提供及時(shí)的變形約束和對掌子面前方破裂段實(shí)施超前預(yù)變形約束。 (2)研究了強(qiáng)風(fēng)化花崗巖的物理力學(xué)特性。結(jié)果表明，其整體抗剪強(qiáng)度較差。試樣在含水率較低時(shí)(<14％)，內(nèi)摩

3、擦角較大而粘聚力很低；隨著試樣含水率的增加，粘聚力將顯著增加，而內(nèi)摩擦角變化并不明顯，直至接近塑限(19％～20％)；當(dāng)試樣含水率超過塑限后，由于內(nèi)部孔隙貫通，導(dǎo)致內(nèi)摩擦角急劇降低，抗剪強(qiáng)度變差，而這時(shí)的粘聚力變化則并不明顯；其在水中的崩解過程分為緩慢剝落、塊狀崩落、整體崩解三個(gè)階段；并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析了富水強(qiáng)風(fēng)化花崗巖地層堵水加固的機(jī)理及措施。 (3)數(shù)值模擬分析了隧道幾種開挖順序?qū)Φ乇沓两档挠绊?，指出小間距隧道采用CRD法施