軟巖隧道大變形力學(xué)行為與控制技術(shù)的研究.pdf

1、本文以國家重點(diǎn)公路杭州至蘭州線重慶奉節(jié)至巫山段馬埡口隧道為研究對(duì)象，通過對(duì)軟巖隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)研究和不同開挖、支護(hù)方案的數(shù)值模擬。分析了不同開挖和支護(hù)方案引起的位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)和塑性區(qū)分布狀況，以及隧道圍巖穩(wěn)定問題，選擇適合于馬埡口隧道合理的開挖和支護(hù)方案，提出軟巖大變形隧道的施工控制技術(shù)。得到以下主要結(jié)論：
　　①基于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)資料，詳細(xì)分析了馬埡口軟巖隧道大變形災(zāi)變前后圍巖變形特征，以及初期支護(hù)的破壞形式。研究結(jié)果表明：軟巖隧道具有初

2、期支護(hù)變形量大、變形速率大、變形持續(xù)時(shí)間長、破壞形式多樣，以及圍巖破壞范圍大等特點(diǎn)；特別是當(dāng)支護(hù)不及時(shí)或支護(hù)結(jié)構(gòu)不合理時(shí)，圍巖破壞范圍更大。
　　②基于有限差分法的基本原理及特點(diǎn)，運(yùn)用FLAC對(duì)馬埡口隧道進(jìn)行數(shù)值模擬。分析了不同開挖方案引起隧道圍巖應(yīng)力應(yīng)變特征，研究結(jié)果表明：由于開挖方案的不同，即對(duì)隧道圍巖不同部位卸荷順序的不同，隧道圍巖內(nèi)應(yīng)力集中的產(chǎn)生及程度、應(yīng)力集中荷載的性質(zhì)、塑性區(qū)產(chǎn)生的范圍及其密度、圍巖變形的部位及大小等,

3、都存在著不同程度的差異。在軟巖隧道中減少圍巖擾動(dòng)次數(shù)和及時(shí)封閉初期支護(hù)對(duì)控制軟巖變形和塑性區(qū)開展都是非常有效的施工措施。在微臺(tái)階法、環(huán)形開挖預(yù)留核心土法、中隔墻法、交叉中隔墻法和雙側(cè)導(dǎo)坑法五種開挖方案中，雙側(cè)壁導(dǎo)坑開挖方案引起的隧道圍巖變形以及應(yīng)力松弛最小，應(yīng)為馬埡口軟巖隧道較為理想的開挖方案。
　?、圻\(yùn)用FLAC對(duì)馬埡口隧道進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了不同支護(hù)方案對(duì)軟巖隧道圍巖支護(hù)效果，研究結(jié)果表明：注漿噴射混凝土和錨桿注漿噴射混凝土對(duì)