超大规模地下铁路车站围岩特征及其稳定性研究

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新京张城际铁路八达岭地下车站是新建京张城际铁路的重点控制工程,对站址区进行围岩稳定性研究,可以为该工程建设提供十分重要的理论依据。本文以新京张城际铁路八达岭地下车站为依托,在总结前人研究成果的基础上,分析了站址区的地形地貌、地层岩性、地质构造等地质背景,基于现场勘查资料和室内外实验成果,对地下站站址区的围岩稳定性展开研究。其相关工作和成果有:(1)综述了当前国内外类似工程概况和围岩稳定性的分析方法,为站址区的围岩稳定性研究提供借鉴和参考。(2)根据现场实验及室内实验结果,分析了站址区岩体的初始应力场及岩石的力学性质;通过现场物探及钻探,指出了站址区岩体的完整程度及地层岩性;通过抽水实验,了解站址区地下水情况。(3)根据资料、现场勘查资料和室内外试验成果,分别采用RMR法和Q法围岩分级方法对站址区围岩进行等级划分。结果表明,站址区围岩的强风化层及全风化层基本属于Ⅳ级,地下车站通过区域基本属于Ⅲ级,其中,侵入岩脉中正长岩脉属于Ⅲ级围岩。(4)运用ABAQUS有限元分析软件模拟了车站硐室开挖施工的过程;对无支护毛洞围岩的应力场特征、位移场特征、塑性破坏区做出了详细剖析,为后期八达岭地下车站支护参数的选取优化等提供理论依据。
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