巖溶區(qū)圍巖與隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用研究.pdf

1、本文以廣西區(qū)欽崇高速公路路河山隧道為工程背景，采用理論分析、數(shù)值模擬結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等方法對(duì)巖溶區(qū)隧道圍巖與初期支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用進(jìn)行了研究，并分析了隧道襯砌水壓力對(duì)圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 (1)闡述了隧道圍巖滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的相互作用原理，分別推導(dǎo)了不考慮滲流及考慮流固耦合情況下圍巖應(yīng)力與變形計(jì)算公式。
　　 (2)論述了支護(hù)結(jié)構(gòu)作用機(jī)理，運(yùn)用推導(dǎo)的公式結(jié)合路河山隧道實(shí)際繪制了圍巖收斂曲線與支護(hù)抗力曲線

2、。
　　 (3)運(yùn)用MIDAS/GTS建立了路河山隧道二維模型，對(duì)比不施作支護(hù)結(jié)構(gòu)與施作支護(hù)結(jié)構(gòu)后圍巖位移的變形及塑性區(qū)的發(fā)展，表明支護(hù)結(jié)構(gòu)可明顯的限制圍巖的變形，延緩塑性區(qū)的發(fā)展；并進(jìn)行了滲流-應(yīng)力耦合模擬，分析了滲流對(duì)圍巖應(yīng)力、位移、塑性區(qū)及錨桿應(yīng)力、噴射混凝土應(yīng)力的影響，結(jié)果表明滲流增大了圍巖應(yīng)力、位移，擴(kuò)大了圍巖塑性區(qū)的范圍。通過(guò)施加不同大小的襯砌外水壓力，表明襯砌外水壓力對(duì)圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)有著較大的影響。最后運(yùn)用荷載釋放

3、系數(shù)法分別繪制了不考慮滲流與考慮滲流情況下圍巖收斂曲線，考慮滲流作用時(shí)曲線有向右移動(dòng)的趨勢(shì)，這表明在同樣的荷載釋放系數(shù)下，考慮水的滲流作用時(shí)，圍巖的位移有增大的趨；發(fā)生相同位移時(shí)，所需的支護(hù)力也增大。
　　 (4)對(duì)路河山隧道進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，采集拱頂位移、錨桿應(yīng)力、噴射混凝土應(yīng)力并與理論解、數(shù)值解進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明以上各值大于不考慮滲流情況下的數(shù)值解，介于考慮滲流但不考慮外水壓力與考慮滲流且考慮全部外水壓力情況數(shù)值解之間，為“堵水