復(fù)雜條件下管幕——凍結(jié)地層預(yù)處理技術(shù)研究.pdf

1、本文介紹了超淺埋、大斷面、近海、不利地層及復(fù)雜周邊環(huán)境條件下隧道開挖的特點(diǎn)和通常采取的工程措施，著重分析了超前地層預(yù)處理技術(shù)的作用和特點(diǎn)。對比分析了常見的地層預(yù)處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用性，重點(diǎn)研究了管幕-凍結(jié)綜合預(yù)處理地層技術(shù)相關(guān)的理論和應(yīng)用。
　　針對管幕-凍結(jié)綜合地層預(yù)處理技術(shù)，將理論分析與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)結(jié)合，以拱北隧道凍結(jié)法施工為工程實(shí)例，采用FLAC3D進(jìn)行數(shù)值模擬，對頂管頂進(jìn)過程對地層的擾動、頂管施工的相互影響、管幕形成以后

2、對于地層穩(wěn)定性的作用、凍結(jié)施工過程中的凍結(jié)溫度場的變化、凍脹融沉引起的地表位移、凍脹角敏感性及凍結(jié)壁厚度的影響等進(jìn)行詳細(xì)的分析。研究了管幕法和凍結(jié)法的作用機(jī)理，分析管幕和凍結(jié)圈分別在地層預(yù)處理過程中發(fā)揮的作用，研究管幕-凍結(jié)預(yù)處理地層技術(shù)的綜合作用。得出了如下結(jié)論:
　　(1)只有成環(huán)的頂管帷幕才能有效地綜合控制圍巖的變形。
　　(2)單個(gè)頂管頂進(jìn)對于隧道圍巖的擾動較小;后頂進(jìn)頂管對于先頂進(jìn)頂管的擾動較小。
　　(3)

3、采用凍結(jié)法預(yù)處理地層時(shí)，地層位移可以分為三個(gè)階段:凍結(jié)膨脹階段;開挖支護(hù)階段;凍土融化階段。開挖支護(hù)階段的地層位移絕對值比另外兩階段小。凍土融化階段的地層位移絕對值為三個(gè)階段最大。
　　(4)隨著凍脹率的增大，凍結(jié)過程中土體的位移隨之增加，土體中產(chǎn)生的附加壓應(yīng)力也隨之增大。凍結(jié)壁的厚度的增加對于控制地表沉降的作用明顯。凍脹率過大時(shí)，不適宜采用凍結(jié)法。凍結(jié)壁的最佳厚度為2.5m左右。
　　(5)管幕法和凍結(jié)法結(jié)合可以相互彌補(bǔ)不