淺埋偏壓隧道的圍巖自穩(wěn)性研究及工程應(yīng)用.pdf

1、通過(guò)長(zhǎng)期的地下結(jié)構(gòu)支護(hù)實(shí)踐，科研人員發(fā)現(xiàn)隧道周圍一定范圍內(nèi)的圍巖具有自承能力和自穩(wěn)性，即自然平衡現(xiàn)象。實(shí)踐證明隧道圍巖在一定狀態(tài)下是可以自穩(wěn)的。
　　現(xiàn)行公路隧道實(shí)際工程情況復(fù)雜多變，由于現(xiàn)階段圍巖分級(jí)的單個(gè)級(jí)別跨度比較大，對(duì)圍巖的穩(wěn)定性把握不夠精細(xì)，圍巖實(shí)際狀況了解不夠全面，導(dǎo)致隧道設(shè)計(jì)和施工的方案比較保守。因此，圍巖的穩(wěn)定性方面存在細(xì)化的空間，需要把握好圍巖數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，方可科學(xué)地把握和設(shè)計(jì)整個(gè)隧道工程。
　　考慮國(guó)內(nèi)外

2、對(duì)圍巖的穩(wěn)定性研究方向較多，因此本文在分析圍巖穩(wěn)定性時(shí)，著重考慮目前影響隧道工程中的重要因素。實(shí)際工程中，許多公路隧道受到淺埋和偏壓的影響較大，為更準(zhǔn)確地了解圍巖的實(shí)際狀況，本文依托廣西南寧玉象隧道，考慮采用埋深和偏壓兩個(gè)指標(biāo)，用數(shù)值模擬的方法模擬隧道開挖后毛洞的穩(wěn)定性，通過(guò)穩(wěn)定性結(jié)果對(duì)圍巖進(jìn)行分級(jí)，即自穩(wěn)性分級(jí)。在此基礎(chǔ)上，用數(shù)值模擬的方法針對(duì)不同自穩(wěn)等級(jí)圍巖提出對(duì)應(yīng)的優(yōu)化初期支護(hù)方案，并通過(guò)實(shí)際施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和驗(yàn)證。根據(jù)圍巖穩(wěn)

3、定性分級(jí)進(jìn)而相應(yīng)地優(yōu)化隧道設(shè)計(jì)，節(jié)約資源和降低建設(shè)成本。
　　研究結(jié)果表明，根據(jù)埋深和偏壓角度兩個(gè)指標(biāo)，可將該隧道的自穩(wěn)性劃分為三個(gè)級(jí)別，并根據(jù)這三個(gè)等級(jí)，進(jìn)而對(duì)隧道初期支護(hù)方案進(jìn)行優(yōu)化，其中，在優(yōu)化方案中，將材料的用量和參數(shù)如濕噴混凝土的厚度優(yōu)化為20cm～50cm厚，錨桿為2m～5m，鋼拱架將22號(hào)工字鋼改為18號(hào)工字鋼。實(shí)際監(jiān)控測(cè)量數(shù)據(jù)與優(yōu)化方案的模擬數(shù)據(jù)較接近，因此，優(yōu)化方案是可行的。在安全施工的前提下，對(duì)初期支護(hù)的優(yōu)化取