薛城隧道施工監(jiān)控量測及圍巖穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，越來越重視對西部地區(qū)的交通建設，在西部地區(qū)修建的公路隧道數(shù)目也逐年增多。但是，由于西部地區(qū)的地質(zhì)狀況復雜，解決圍巖的遠期穩(wěn)定性問題也越加突出，給整個建設工作帶來了不少的麻煩。為了能夠順利的開展隧道建設工作，必須立足于西部地區(qū)的工程地質(zhì)情況，并汲取新奧法及在中東部地區(qū)修建隧道的經(jīng)驗。
　　 本文以薛城隧道為實際工程研究對象，薛城隧道屬于直線型隧道，圍巖級別主要為Ⅴ和Ⅳ級，主要有千枚巖和碳質(zhì)千枚巖組成；隧

2、道內(nèi)的含水類型為微弱，中等和豐富含水三個類型，對隧道中的材料沒有腐蝕作用；隧道可能出現(xiàn)的破壞為巖體的局部裂隙、拱頂塌落、巖層的大面具彎曲；隧道的開挖采用小臺階及全斷面法，在圍巖承載能力低的地段采用超前支護、強支護和柔性支護。根據(jù)薛城隧道的特點，制定了符合實際要求的監(jiān)測方法及頻率，并在不同圍巖級別的地段實施了相應的監(jiān)控量測方案，得到了不同圍巖級別地段監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)，通過引入回歸分析的方法，對監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)進行了回歸分析，用三個不同的函數(shù)模

3、型分別對六個代表性斷面進行了拱頂下沉及水平收斂的擬合。其中，皮爾生函數(shù)模型在斷面K28+490、K28+600、K28+220的拱頂下沉擬合的相關系數(shù)分別為0.99、0.89、0.98：在斷面K28+670、K29+260、K28+331的水平收斂擬合的相關系數(shù)分別為0.96、0.97、0.99。擬合圖顯示；皮爾生函數(shù)模型在圍巖變形的后期對實際的變形量預測的程度最為精確，結合現(xiàn)場的地質(zhì)情況得出：皮爾生函數(shù)適合于預測薛城隧道的圍巖遠期變形

4、量的結論。同時，對六個斷面分別進行了速率分析，由速率變化曲線可知，各個分析斷面的收斂速率最終將趨近于零，據(jù)此得出，在隧道開挖成型后圍巖能保持穩(wěn)定狀態(tài)。借助分析軟件，對在地應力的影響下的圍巖位移、受力等進行模擬，由成果圖可知隧道的X、Y、Z方向的應力分別為0.38MPa、0.75MPa、0.38MPa；三個主應力分別為0.75MPa、0.37MPa。0.18MPa。依據(jù)得到的成果圖及圖中的數(shù)據(jù)，結合巖石力學、工程地質(zhì)及安全系數(shù)法等方法進行