破碎圍巖隧道力學特性研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，國家對中西部基礎設施建設的投入加大，交通基礎設施建設也迎來了大發(fā)展時期。在隧道修建過程中，常會出現(xiàn)不良地質情況，如埋深較淺、圍巖破碎、圍巖強度較低、隧道開挖容易產(chǎn)生圍巖整體失穩(wěn)等，這些情況下開挖引起的圍巖應力應變以及支護結構受力狀況，還沒有一個清晰的認識，這會對既有線路安全運營、隧道施工安全埋下了較大的安全隱患。為了對支護結構進行合理設計以及有效地控制圍巖的變形，使其穩(wěn)定，就必須清楚隧道開挖后圍巖以及襯砌結構的受

2、力、變形特征。
　　本論文結合天平鐵路關山隧道，對隧道施工過程中支護結構的力學特性進行了理論分析、現(xiàn)場實驗以及數(shù)值模擬，研究破碎圍巖隧道的支護結構力學特性，旨在為以后的破碎圍巖隧道工程設計和施工提供理論指導。
　　本文主要研究內容和成果有以下幾個方面：
　　(1)根據(jù)依托工程實際情況制定相應的現(xiàn)場試驗方案，對依托工程實驗監(jiān)測斷面的選擇、設備測點布置以及監(jiān)控量測方法等做了分析，然后進行數(shù)據(jù)的采集。
　　(2)對現(xiàn)場

3、監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行處理，繪制了測試斷面支護結構各測點應力隨著時間的變化曲線以及應力斷面分布圖，并對數(shù)據(jù)變化規(guī)律進行分析，得到了隧道支護結構的受力特征?，F(xiàn)場監(jiān)測表明：支護結構的受力滿足破碎圍巖隧道的施工要求，可以保證隧道的安全穩(wěn)定。
　　(3)應用 FLAC3D軟件建立隧道三維實體模型，參考實際施工情況，利用軟件分析計算。對支護結構應力和圍巖的應力進行分析，然后對圍巖關鍵點的位移隨著掌子面推進的變化規(guī)律進行了分析，最后分析了支護結構隨著

4、開挖步的應力變化規(guī)律。結果表明：現(xiàn)場開挖方法對圍巖的變形有一定的影響，隨著掌子面推進，支護結構的應力分布會逐漸趨于穩(wěn)定，在拱肩和拱腳部位容易出現(xiàn)應力集中，在施工過程中，建議及時施做支護；現(xiàn)場施工采用的支護結構型式是合理的，它不僅可以滿足圍巖和支護結構變形以及受力的要求，并且從施工安全性和經(jīng)濟性等各方面都具有較大的優(yōu)勢。
　　總之，本文以實際工程為研究對象，對于破碎圍巖段隧道施工中支護結構的力學特性進行了理論分析、現(xiàn)場實驗以及數(shù)值模