富水強風(fēng)化花崗巖地層淺埋大跨隧道施工地層變形機理研究.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，施工時采取的處理措施各不相同。本文以廈門機場線(仙岳路～演武大橋)JC3標淺埋暗挖隧道為背景，利用理論分析、室內(nèi)土工試驗、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實際施工驗證等相結(jié)合的方法，對在廣泛分布于我國東南沿海的富水強風(fēng)化花崗巖地層中修建的國內(nèi)文獻中未見報道的大

2、斷面小間距隧道施工地層變形機理及控制技術(shù)進行了專門研究，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)特性進行充分研究；核心是對已開挖段提供及時的變形約束和對掌子面前方破裂段實施超前預(yù)變形約束。 (2)研究了強風(fēng)化花崗巖的物理力學(xué)特性。結(jié)果表明，其整體抗剪強度較差。試樣在含水率較低時(<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，抗剪強度變差，而這時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、整體崩解三個階段；并根據(jù)實驗結(jié)果分析了富水強風(fēng)化花崗巖地層堵水加固的機理及措施。 (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