偏壓軟巖隧道開(kāi)挖時(shí)空效應(yīng)及合理支護(hù)時(shí)機(jī)研究.pdf

1、隨著我國(guó)交通建設(shè)的快速發(fā)展，軟巖地區(qū)的隧道及地下工程越來(lái)越多。由于流變是軟巖的重要力學(xué)特征，許多軟巖隧道大變形都與流變特征有密切關(guān)系。目前，進(jìn)行隧道設(shè)計(jì)時(shí)常采用彈塑性本構(gòu)模型對(duì)隧道圍巖進(jìn)行描述，而實(shí)際上軟巖隧道具有較明顯的流變特性，因此考慮軟巖的流變特性對(duì)于隧道支護(hù)問(wèn)題具有重要的意義。本文以重慶市桃樹(shù)埡隧道為依托工程，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)、室內(nèi)試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，探討施工過(guò)程中的大變形災(zāi)害，研究了該隧道施工力學(xué)特性、初期支護(hù)及二

2、次襯砌合理支護(hù)時(shí)機(jī)及考慮時(shí)間效應(yīng)的隧道開(kāi)挖面空間約束效應(yīng)。論文的研究工作和成果如下：
　?、籴槍?duì)國(guó)內(nèi)外軟巖蠕變特性的資料進(jìn)行研究，對(duì)軟巖蠕變?cè)囼?yàn)及影響隧道大變形災(zāi)害因素進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)桃樹(shù)埡隧道施工期間發(fā)生災(zāi)害進(jìn)行分析。
　?、趶奶覙?shù)埡隧道施工現(xiàn)場(chǎng)采取巖樣，進(jìn)行室內(nèi)單軸壓縮試驗(yàn)，從而獲得全應(yīng)力—應(yīng)變曲線。基于五級(jí)加載條件下的單軸蠕變?cè)囼?yàn)，獲得了不同加荷等級(jí)單軸應(yīng)變—時(shí)間曲線，分析了蠕變曲線隨著不同加載應(yīng)力水平的變化規(guī)律。根據(jù)蠕

3、變曲線特征來(lái)選擇蠕變本構(gòu)模型，并采用Origin7.0軟件進(jìn)行蠕變參數(shù)擬合。
　?、鄹鶕?jù)桃樹(shù)埡隧道現(xiàn)場(chǎng)狀況建立計(jì)算模型，分別采用彈塑性本構(gòu)模型及蠕變本構(gòu)模型進(jìn)行模擬分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)成果進(jìn)行對(duì)比，選擇能較好描述現(xiàn)場(chǎng)圍巖變形特征的本構(gòu)模型。通過(guò)FLAC3D的數(shù)值模擬研究，分析并探討了具有蠕變特性的軟巖隧道的初期支護(hù)及二次襯砌的合理支護(hù)時(shí)機(jī)。
　?、芤訤LAC3D軟件作為分析工具，對(duì)桃樹(shù)埡隧道建立三維數(shù)值計(jì)算模型，進(jìn)行施工力