新安岭浅埋偏压隧道围岩稳定性评价及衬砌技术研究

摘要

本文开展了浅埋偏压隧道围岩稳定性评价及衬砌技术研究,研究表明本课题具有重要的工程应用价值。研究工作以十堰至天水联络线高速公路新安岭隧道Ⅴ级围岩浅埋偏压段为对象,采用理论分析和现场监测相结合的方法开展研究工作。主要结论有:
　　(1)确定公路隧道产生偏压荷载的三个主要因素为:地形因素、地质因素及施工因素,给出了深埋隧道与浅埋隧道的界定方式。通过研究得出了浅埋偏压隧道围岩荷载的计算方法。
　　(2)研究表明,浅埋偏压隧道围岩稳定性的四个主要影响因素分别是:围岩级别、岩层倾角、隧道埋深及开挖顺序。
　　(3)根据新安岭隧道浅埋偏压段工程背景,对隧道左线进口Ⅴ级浅埋偏压段的超前支护、初期支护和二次衬砌进行设计。为了削弱偏压对隧道衬砌造成的影响,给出了隧道浅埋偏压段的地表处理措施。
　　(4)运用FLAC3D有限差分软件对新安岭隧道Ⅴ级围岩浅埋偏压段合理施工方法进行了研究,对上下台阶法、留核心土环形开挖法及中隔壁法(CD法)三种工况进行数值模拟,研究表明采用中隔壁法施工对围岩稳定性影响较小,有利于发挥围岩的自承能力,为隧道最佳施工方法。
　　(5)完成了新安岭隧道浅埋偏压段施工监测方案设计。现场监测结果表明,提出的衬砌结构设计方案、地表加固处理措施与施工方法合理可行。

目录

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 选题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容与技术路线

2 浅埋偏压隧道的特点及围岩稳定性的影响因素

2.1 深、浅埋隧道的判定方法

2.2 浅埋隧道偏压荷载的成因

2.3 浅埋偏压隧道围岩荷载的计算方法

2.4 浅埋偏压隧道围岩稳定性的主要影响因素

2.5 本章小结

3 新安岭隧道浅埋偏压段衬砌设计研究

3.1 工程概况

3.2 新安岭隧道浅埋偏压段衬砌结构设计

3.3 浅埋偏压段地表处理措施设计

3.4 本章小结

4 新安岭隧道浅埋偏压段合理施工方法数值模拟研究与实践

4.1 概述

4.2 FLAC数值模拟软件与计算模型的建立

4.3 模拟结果分析

4.4 新安岭隧道浅埋偏压段围岩现场监测

4.5 本章小结

5 结语

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

附录