变质软岩隧道围岩稳定性分析

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随着我国交通隧道的建设朝着‘长、大、深埋’方向发展,在大量的隧道工程建设中都遇到了软岩。软岩隧道在施工过程中会产生较大变形而导致支护变形和塌方,会造成工期延误和成本增加,严重会造成人员伤亡、工程报废。因此,对软岩隧道施工期围岩稳定性的研究就显得尤为重要。本文以汶马高速公路鹧鸪山隧道为依托,通过现场试验和数值模拟来分析变质软岩隧道围岩稳定性。主要研究成果如下:(1)基于现场施工监测数据,得到了隧道变形与围岩接触压力随时间的变化规律;同时基于大量的位移监测数据,统计得到了不同围岩级别下,隧道拱顶沉降值分布特征以及施工管理等级。(2)利用有限差分软件FLAC3D对围岩稳定进行了分析。首先研究了不同应力场下围岩的稳定性;其次针对千枚岩遇水软化特点,提出了围岩力学参数随时间的衰减曲线,在此基础上分析了围岩的稳定性;同时,针对变质软岩层状结构发育的特点,分析了层状岩体不同倾角和节理面力学参数对围岩稳定的影响。(3)结合相应实际工程,从加强初期支护、围岩注浆、开挖方法、超前导洞应力释放、二次衬砌施做时机、预留合理变形量、信息化施工和施工安全管理等方面阐述了软岩隧道形变控制措施,并介绍了鹧鸪山隧道施工过程发生的塌方情况以及处理措施。
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