山嶺隧道洞口段圍巖變形特征及其控制技術(shù)研究.pdf

1、本文主要結(jié)合貴州省多座山嶺隧道的工程實(shí)際情況,通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理、調(diào)查分析和數(shù)值模擬等手段,對(duì)山嶺隧道洞口段圍巖變形特征及控制技術(shù)進(jìn)行了研究分析,具體從隧道圍巖變形特征的時(shí)空效應(yīng)入手,以仰坡坡率、圍巖級(jí)別、施工工法等因素為變量對(duì)隧道圍巖變形和穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。隧道開挖改變圍巖本已平衡的應(yīng)力場(chǎng),引起圍巖變形,形變又導(dǎo)致隧道圍巖應(yīng)力重分布,這一復(fù)雜的演變過程影響到了隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,尤其是山嶺隧道洞口段圍巖埋深淺,圍巖應(yīng)力受地形影響大,

2、隧道圍巖受力狀態(tài)非常復(fù)雜,此時(shí)隧道穩(wěn)定性對(duì)環(huán)境的變化非常敏感。在明確山嶺隧道洞口段圍巖變形特征的基礎(chǔ)上,運(yùn)用相關(guān)理論對(duì)圍巖變形進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)并提供有效的控制措施是本文的研究成果。
　　本文以貴州省境內(nèi)多座山嶺隧道為工程依托,采用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、理論分析和數(shù)值計(jì)算等方法對(duì)山嶺隧道洞口段圍巖變形特征及其控制技術(shù)進(jìn)行了研究,主要取得了如下成果:
　　(1)總結(jié)了山嶺隧道洞口段圍巖變形監(jiān)測(cè)技術(shù)和影響因素,通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)和數(shù)據(jù)處理分析得到

3、了山嶺隧道洞口段圍巖變形特征,分別從時(shí)間效應(yīng)和空間效應(yīng)入手做了進(jìn)一步闡述,對(duì)洞口圍巖大變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析,總結(jié)了山嶺隧道洞口圍巖大變形特征。
　　(2)采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,分別以圍巖級(jí)別、仰坡坡高、仰坡坡率、施工工法為變量對(duì)隧道施工過程進(jìn)行數(shù)值模擬,數(shù)值模擬結(jié)果說明:圍巖級(jí)別對(duì)破壞區(qū)分布范圍有較大的影響,坡高與仰坡坡率對(duì)位移場(chǎng)有決定性作用,合理的施工工法能有效改善圍巖受力狀態(tài)和擾動(dòng)范圍。登攀隧道晴隆端洞口段彈塑

4、性三維數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明:掌子面前方9m范圍內(nèi)圍巖有預(yù)變形,距離掌子面24m之后區(qū)段圍巖形變基本穩(wěn)定。通過分析圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)位移得出了登攀隧道洞口段圍巖大變形的原因在于仰坡滑移失穩(wěn)。
　　(3)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)機(jī)理展開了初步探討,基于此探討結(jié)果對(duì)具體的大變形情況提出了相應(yīng)的支護(hù)措施;采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)山嶺隧道洞口段圍巖變形進(jìn)行預(yù)測(cè),總結(jié)了一套山嶺隧道洞口段圍巖變形控制技術(shù)。結(jié)合工程實(shí)際情況,就山嶺隧道洞口段施工事故原因和處理措施進(jìn)行了