斑竹林隧道新奥法施工监控量测与分析研究

摘要

随着我国交通建设的快速发展，公路隧道数量不断增加，隧道施工遇到的不良地质问题越来越多。监控量测作为保障安全，优化设计、指导施工的重要手段，其技术进步对不良地质隧道施工具有重要意义。本文在总结前人对公路隧道监测技术及理论研究的基础上，结合斑竹林公路隧道监控量测项目，对公路隧道施工监测的设计、监测内容、实施方法、监测数据的处理以及信息反馈系统进行了较为系统地阐述和研究，取得了以下研究成果： (1)提出了“难点重点突出、普测精测结合、必测选测搭配”的监测方案制定原则，对软弱破碎围岩段采用实时监测的实施方案，对Ⅲ级以下围岩一般只量测隧道周边位移，更好的围岩则仅观察开挖面的地质状况和支护的工作状态。 (2)以渝湘高速公路斑竹林隧道为依托，对Ⅳ、Ⅴ级围岩典型断面围岩变形特性与支护衬砌结构受力监测结果进行分析总结，得到围岩变形的时空效应、围岩压力和钢支撑轴力的情况。 (3)本文对隧道拱顶下沉和隧道周边位移收敛进行了监控量测，以此来反馈隧道开挖和支护施工过程是否合理。 (4)对施工过程典型开挖步骤的变化情况进行了数值模拟，研究了初期支护的内力、洞周围变形及开挖进尺和拱顶下沉关系。从数值分析的结果看，隧道施工选用的开挖支护方式是合理的。 通过现场的施工监测及信息反馈，对隧道的安全施工提供了重要的技术支持和理论保证，同时为隧道设计参数的优化和设计变更提供了可靠的技术依据。

目录

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第一章绪论

1.1监控量测工作的现状及存在问题

1.1.1监控量测工作现状

1.1.2存在的问题

1.2依托工程概况

1.2.1斑竹林隧道工程地质

1.2.2斑竹林隧道工程主体设计简况

1.3国内外研究现状

1.4选题意义、研究内容和技术路线

第二章斑竹林隧道施工围岩变形监测与分析

2.1概述

2.2斑竹林隧道监测技术与方法

2.2.1监测目的

2.2.2仪器选定及测点的布置

2.2.3监测断面间距

2.2.4数据处理

2.3斑竹林隧道围岩变形监测与分析

2.3.1隧道围岩变形时间效应

2.3.2隧道围岩变形空间效应

2.3.3隧道围岩变形的主要影响因素

2.4斑竹林隧道软弱破碎段施工围岩变形监测

2.4.1概况

2.4.2引起初期支护破坏发生的原因分析

2.4.3斑竹林隧道软弱破碎段的处治方法与措施

2.4.4斑竹林隧道软弱破碎段处治过程的围岩变形监测

2.5斑竹林隧道洞口地表下沉监测

2.5.1基点布设

2.5.2测点布设

2.5.3量测

2.5.4数据简要分析

2.5.5斑竹林隧道洞口浅埋段的地表下沉监测

2.6小结

第三章斑竹林隧道施工支护结构受力监测与分析

3.1围岩与喷射混凝土层之间接触压力变化特性分析

3.2钢支撑轴力变化特性分析

3.3小结

第四章斑竹林隧道施工力学响应与稳定性的数值模拟分析

4.1有限元数值分析基本原理

4.2软弱破碎段围岩隧道开挖支护施工过程数值模拟

4.2.1计算范围

4.2.2计算参数的选取

4.2.3建立有限元数值模拟分析模型

4.2.4计算结果分析

4.3斑竹林隧道右线出口段开挖支护施工过程数值模拟

4.3.1计算范围

4.3.2计算参数的选取

4.3.3建立有限元数值模拟分析模型

4.3.4计算结果分析

4.3小结：

第五章结论

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果