軟巖的流變性及其圍巖支護(hù)研究.pdf

1、隨著我國(guó)交通建設(shè)事業(yè)的高速發(fā)展，軟巖隧道工程逐漸增多，軟巖隧道施工技術(shù)也有了長(zhǎng)足的發(fā)展和明顯的提高。流變特性是軟巖固有的屬性。在各種軟巖工程中，由于流變現(xiàn)象的普遍存在，人們已經(jīng)開(kāi)始意識(shí)到流變現(xiàn)象給工程帶來(lái)的各種影響。在隧道工程中，軟弱圍巖的穩(wěn)定性關(guān)系到工程的質(zhì)量和工作人員的生命安全，根據(jù)圍巖自身?xiàng)l件和工程地質(zhì)環(huán)境，選擇合理有效的支護(hù)方式、減少軟弱圍巖的變形、控制并降低流變帶來(lái)的不利影響，對(duì)保證圍巖的穩(wěn)定性，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　

2、　 本文在已有成果的基礎(chǔ)上，研究了軟巖的工程性質(zhì)和流變本構(gòu)關(guān)系，并將其與酉水隧道軟弱圍巖的特性研究有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，分析了軟弱圍巖穩(wěn)定性的影響因素和破壞形式。在新奧法思想的指導(dǎo)下，并根據(jù)軟弱圍巖自身的各種屬性，研究了軟巖隧道特有的支護(hù)原則和穩(wěn)定性分析方法。支護(hù)方式很多，為了進(jìn)一步研究適合軟弱圍巖的支護(hù)方式，提高圍巖的穩(wěn)定性，文本采用物理模型試驗(yàn)方法，以酉水隧道為研究原型，使用對(duì)比分析法，將兩種不同的支護(hù)方式（兩種都采用了架設(shè)鋼筋網(wǎng)和噴射

3、混凝土，不同的是其中一種增加了錨桿及注漿）應(yīng)用于兩條物理力學(xué)性質(zhì)和大小尺寸幾乎完全相同的隧道模型中，在同時(shí)逐級(jí)加載的條件下，通過(guò)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的測(cè)量和分析，來(lái)判斷哪種支護(hù)更能有效地減少圍巖的變形，保證圍巖的穩(wěn)定；其次，又在長(zhǎng)期穩(wěn)定荷載的條件下，在相同的時(shí)間段內(nèi)記錄和分析了兩種不同的支護(hù)方式下，圍巖因蠕變而產(chǎn)生的變形，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的處理，研究了軟弱圍巖蠕變的一些規(guī)律，并將兩種不同支護(hù)對(duì)圍巖蠕變的控制效果做了對(duì)比分析。
　　 研究表明：酉水

4、隧道軟弱圍巖的性質(zhì)復(fù)雜，隧道圍巖支護(hù)困難，單純依靠錨噴支護(hù)還不足以維持隧道圍巖的穩(wěn)定，須采取注漿手段，利用錨注聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)，讓圍巖獲得穩(wěn)定的效果。對(duì)于軟弱圍巖本身來(lái)說(shuō)，其頂部圍巖通常比兩側(cè)圍巖更容易發(fā)生變形，且變形更快，變形量更大，所以在支護(hù)的設(shè)計(jì)中，要優(yōu)先保證頂部圍巖的穩(wěn)定，而錨注支護(hù)就能很好的做到這一點(diǎn)。在軟弱圍巖的支護(hù)中，注漿不僅提高了圍巖的強(qiáng)度，有效地利用了圍巖自身的承載能力，減小了作用在支護(hù)上的壓力，而且漿液的黏結(jié)力使圍巖與錨

5、桿的整體性更強(qiáng)，為錨桿提供了很好的著力基礎(chǔ)，能實(shí)現(xiàn)支護(hù)體與圍巖的共同承載和共同變形，并且有效的控制圍巖的變形量和變形速率。由于錨注加固體本身具有較高的承載能力，為提高圍巖的強(qiáng)度，充分發(fā)揮圍巖本身的自承載能力提供了必要條件，即使在較大的外荷載作用下，仍然能保持圍巖的穩(wěn)定。在控制和穩(wěn)定軟弱圍巖的蠕變方面，注漿填充了裂隙，彌補(bǔ)了巖石晶體的缺陷，從根本上抑制了蠕變的速率和變形量，蠕變的總量和速率都明顯減小，并使蠕變?cè)缛者M(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，縮短了蠕變對(duì)