錦屏水電站交通公路牦牛山隧道圍巖穩(wěn)定性研究.pdf

1、目前，理論結(jié)合有限元的圍巖穩(wěn)定性分析方法在隧道工程分析中用的越來(lái)越多，以往已有較多的研究成果。為了探索地質(zhì)特征復(fù)雜的高烈度區(qū)特長(zhǎng)深埋隧道穩(wěn)定性研究的理論與方法，深化其應(yīng)用范圍，逐步完善隧道設(shè)計(jì)理論和方法，豐富其研究?jī)?nèi)容，并為隧道支護(hù)設(shè)計(jì)提供必要的參考。本文在結(jié)合前人研究的基礎(chǔ)上，以錦屏水電站對(duì)外專用交通公路牦牛山隧道為實(shí)例，在介紹該隧道復(fù)雜的工程地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了如下工作： 1)從隧道洞口段取巖土試樣，進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，如測(cè)顆

2、分、含水量、承載力等實(shí)驗(yàn)參數(shù)，并結(jié)合牦牛山隧道的地質(zhì)特征對(duì)該隧道進(jìn)行宏觀定性的圍巖分級(jí)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行圍巖穩(wěn)定性分析和評(píng)價(jià)。隧道進(jìn)口段為覆蓋層碎塊石土和強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，圍巖呈散體結(jié)構(gòu)。出口段圍巖破碎呈碎裂狀結(jié)構(gòu)。圍巖穩(wěn)定性分析采用普氏理論、應(yīng)力傳遞理論和太沙基理論；在隧道中部段，由于圍巖完整性較好，力學(xué)性質(zhì)好，其穩(wěn)定性主要受節(jié)理等結(jié)構(gòu)面的控制，運(yùn)用塊體理論通過(guò)赤平投影法得出了其關(guān)鍵塊體，在洞身截面上標(biāo)示出關(guān)鍵塊體的最大可動(dòng)區(qū)域，并提出必要

3、的支護(hù)方案。 2)洞身段采集巖樣，進(jìn)行應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)^(guò)程實(shí)驗(yàn)、等圍壓三軸實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合隧道的幾何尺寸，對(duì)洞身段圍巖進(jìn)行有限元計(jì)算，建立模型，劃分網(wǎng)格，即離散化，提取適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件，計(jì)算初始地應(yīng)力的分布，通過(guò)模擬開(kāi)挖過(guò)程，然后施加力的作用，求解并分析其應(yīng)力、應(yīng)變的重新分布情況和隧道圍巖的變形、破壞情況，并從力學(xué)、巖體破壞判據(jù)以及圍巖變形大小的角度分析其圍巖穩(wěn)定性，并提出必要的支護(hù)建議。 3)隧道洞身段大部分地段埋深