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文檔簡介
1、近年我國城市建設(shè)快速發(fā)展,產(chǎn)生了交通擁堵、人口擁擠等諸多難以解決的城市問題;為滿足人們的出行需要,發(fā)展城市地鐵刻不容緩。隨著各大城市地鐵工程的興起,推動(dòng)了淺埋大斷面隧道大量涌現(xiàn),相應(yīng)地使人們對(duì)塌方災(zāi)害引起極大關(guān)注;開展淺埋大斷面隧道塌方機(jī)理及處治措施的研究,尤其對(duì)城市地鐵意義重大。
本文以國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“二次卸荷條件下巖體流變損傷破壞機(jī)理研究(項(xiàng)目編號(hào):51174088)”、“國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“茅口灰?guī)r隱伏承壓溶洞圍
2、巖時(shí)效破斷-滯后突水機(jī)理研究(項(xiàng)目編號(hào):51274097)”以及結(jié)合重慶軌道交通六號(hào)線北碚站塌方事故案例為依托,全面分析事故產(chǎn)生的原因及過程,對(duì)淺埋大斷面隧道引起塌方的影響因素、塌方形式、破壞機(jī)理、處治方法等進(jìn)行了深入分析,具體工作如下:
(1)結(jié)合工程案例,綜合概括了北碚站隧道塌方的主要影響因素,并對(duì)這些因素產(chǎn)生的破壞影響進(jìn)行分析;建立了塌方影響因素的層次結(jié)構(gòu)模型,運(yùn)用模糊層次分析法分析了各主要因素對(duì)隧道塌方影響的層次性。<
3、br> (2)從相關(guān)理論出發(fā):一方面估算出北碚站隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)概率范圍0.982≤pf≤1-0.3×10-7,另一方面分析了噴錨支護(hù)中圍巖壓力、錨桿、噴層之間的關(guān)系Pi>p+σb;終而判定圍巖處于不穩(wěn)定性狀態(tài)。
(3)基于壓力拱理論揭示了淺埋大斷面隧道開挖導(dǎo)致塌方的形成機(jī)理:斷面越大,圍巖應(yīng)力越大,形成壓力拱越高;加上埋深越淺,壓力拱越難形成,就越容易失穩(wěn)塌方;結(jié)合上、下限定理確定出北碚站塌方的最佳處治位置為DK55+980及
4、DK55+985附近以及需要提供的抗阻力約為14.6 MPa;最后進(jìn)一步介紹了治理方案及處治過程。
(4)通過有限差分軟件FLAC建立模型,綜合分析了塌方前、后隧道圍巖的變形:第一步導(dǎo)洞開挖階段,測(cè)點(diǎn)1和測(cè)點(diǎn)2的拱頂沉降值分別為-5.28mm、-7mm,沉降速率逐漸減小;第二步核心土拆除直至產(chǎn)生塌方,拱頂沉降突增,測(cè)點(diǎn)1、2的拱頂沉降值分別為-16.26mm、-24.82mm;第三步塌方處治階段,拱頂沉降速率再次逐漸減小,最終
5、趨于穩(wěn)定,測(cè)點(diǎn)1、2的拱頂沉降值分別為-17.84mm、-34.32mm。
(5)結(jié)合監(jiān)控量測(cè)手段對(duì)施工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,結(jié)果表明:左右導(dǎo)洞開挖階段,DK55+980右線和左線拱頂沉降值分別為-5.29mm、-7.12mm,沉降速率由-0.80mm/d遞減為-0.13mm/d;核心土開挖后,ZDK55+980圍巖發(fā)生突變,拱頂沉降值為-23.31 mm,沉降速率最大變化量為-4.56mm/d;處治完成后,根據(jù)實(shí)際情況重新布點(diǎn),
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