風(fēng)化含水巖層非對(duì)稱小凈距隧道施工力學(xué)特性研究.pdf

1、在非對(duì)稱小凈距隧道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)隧道進(jìn)行深、淺埋的分界是計(jì)算圍巖垂直荷載的主要依據(jù);對(duì)非對(duì)稱小凈距隧道進(jìn)行影響分類可以為支護(hù)結(jié)構(gòu)的選取和支護(hù)結(jié)構(gòu)的施作時(shí)機(jī)提供重要的參考。然而目前，在此方面尚無成熟的理論和相關(guān)規(guī)范可供參考。此外，隨著水下隧道、海底隧道以及富水地層中地下鐵路的大量修建，滲流分析、流固耦合分析與不良地層的加固處理技術(shù)仍有待研究。
　　首先，基于塌落拱理論和塑性區(qū)分析，對(duì)非對(duì)稱小凈距隧道的深、淺埋進(jìn)行了判定;確定了雙洞之

2、間影響嚴(yán)重，應(yīng)當(dāng)盡量避免小于的最小凈距值;通過應(yīng)變能密度轉(zhuǎn)換規(guī)律的理論分析，給出了簡(jiǎn)化的應(yīng)變能密度計(jì)算公式。綜合上述研究，提出了非對(duì)稱小凈距隧道的影響分類表。
　　其次，通過有限元進(jìn)行數(shù)值模擬，研究了在各級(jí)圍巖情況下和采用不同開挖方式時(shí)，隧道襯砌結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力情況，提出了優(yōu)化的開挖方法以及左右洞施工順序等。研究了注漿加固和對(duì)拉預(yù)應(yīng)力錨桿等對(duì)改善中巖墻穩(wěn)定性的作用，以及不同注漿加固范圍、預(yù)應(yīng)力錨桿的布設(shè)形式和各種加固手段的主要適用

3、條件等。
　　再次，通過滲流分析，模擬出降水條件和自然水面下隧道開挖后的滲流場(chǎng)的穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，研究了隧道開挖后滲流場(chǎng)的變化;通過理論公式和數(shù)值模擬對(duì)隧道內(nèi)涌水量進(jìn)行計(jì)算;通過流固耦合分析，研究掌子面前方的土體應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)的變化規(guī)律，以及基于Coulomb失效準(zhǔn)則研究掌子面滲流對(duì)掌子面穩(wěn)定性的影響。
　　最后，基于滲透原理和賓漢流體本構(gòu)模態(tài)，建立了黏性漿液以恒定注漿速率在巖石裂隙中擴(kuò)散的理論模型，推導(dǎo)出了滲流模型和假定裂隙模型兩