穿越高地應(yīng)力活動(dòng)斷層小凈距隧道變形特性及控制技術(shù)研究.pdf

1、作為分離式隧道的補(bǔ)充型式，小凈距隧道可以有效解決分離式隧道最小凈距要求所帶來的占地面積大、開挖土方多、展線不靈活、高邊坡等問題。在地形限制、地層改變等情況下，雙洞單線分離式隧道變?yōu)閱味措p線大斷面隧道時(shí)，過渡段也必然會(huì)出現(xiàn)小凈距段落，因此對(duì)小凈距隧道的研究工作日益重要。由于小凈距隧道的研究工作尚不全面，尤其是對(duì)穿越西南山區(qū)活動(dòng)斷裂帶的設(shè)計(jì)理論和應(yīng)用未達(dá)成熟，無法滿足實(shí)際工程的需要。本文所依托工程成蘭鐵路柿子園隧道位于龍門山斷裂帶，其小凈距

2、段落穿越兩條斷層活動(dòng)帶，構(gòu)造應(yīng)力顯著，在小凈距隧道施工時(shí)易出現(xiàn)圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性破壞。通過對(duì)現(xiàn)場調(diào)研、理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)、地應(yīng)力測(cè)試、數(shù)值模擬、現(xiàn)場監(jiān)測(cè)等方法的綜合運(yùn)用，對(duì)穿越斷層破碎帶、局部高地應(yīng)力突出的小凈距隧道變形特性及應(yīng)力特性進(jìn)行研究。
　　(1)通過資料收集分析與現(xiàn)場調(diào)研，對(duì)柿子園隧道隧址區(qū)的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造有一個(gè)較為清晰的認(rèn)識(shí)。利用周邊鉆孔分析成果和現(xiàn)場地應(yīng)力測(cè)試結(jié)果相互比較驗(yàn)證，對(duì)隧址區(qū)的地應(yīng)力環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)，同

3、時(shí)分析地應(yīng)力對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響;通過巖樣的室內(nèi)試驗(yàn)取得圍巖巖塊的物理力學(xué)參數(shù)，運(yùn)用H-B準(zhǔn)則得出較為可靠的隧道圍巖力學(xué)參數(shù)。
　　(2)在取得隧道現(xiàn)場圍巖力學(xué)參數(shù)及了解地層結(jié)構(gòu)特征的情況下，利用大型有限差分軟件Flac3D對(duì)小凈距隧道進(jìn)行數(shù)值模擬施工，取得其在不同條件下施工時(shí)對(duì)應(yīng)的的應(yīng)力特性、變形特征，分析了圍巖巖性、隧道凈距、水平應(yīng)力等因素的變化對(duì)小凈距隧道施工穩(wěn)定性的影響，之后通過調(diào)整設(shè)計(jì)方案及施工方法進(jìn)行襯砌結(jié)構(gòu)力學(xué)狀態(tài)的優(yōu)

4、化研究，得到高地應(yīng)力環(huán)境下穿越斷層影響帶的小凈距隧道合理的穩(wěn)定性控制技術(shù)。
　　(3)通過對(duì)實(shí)際工程施工過程中的應(yīng)力、變形等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)，分析了實(shí)際工程中圍巖應(yīng)力及位移的變化規(guī)律，后行洞施工對(duì)鄰近先行洞的影響規(guī)律，為該隧道小凈距段落控制技術(shù)研究以及同類型工程提供參考。
　　(4)通過對(duì)已有深埋軟巖隧道仰拱開裂的一般原因及處治措施進(jìn)行總結(jié)，分析柿子園隧道仰拱開裂原因及開裂機(jī)理，針對(duì)性的提出開裂段落的整治措施和后續(xù)段的施工建