千枚岩隧道监控量测技术及应用

摘要

西部山区复杂地形、地貌条件下，铁路、高速公路建设的蓬勃发展伴随着各类长大、艰险、复杂隧道的出现，千枚岩隧道便是其中典型情况之一。千枚岩地层比较特殊，在干燥时强度稍高，但是遇水后则急剧降低。因此在千枚岩地层中，隧道施工期特别容易出现初支开裂、钢拱架扭曲等大变形情形。本文以广甘高速公路杜家山千枚岩隧道为例，通过对隧道施工期及运营期的监控量测，得到了以下研究成果:
　　(1)从隧道施工过程中的常规监控量测来看，千枚岩隧道的洞周收敛变形普遍较大，且收敛达到稳定的时间较长。
　　(2)结合现场发生的大变形灾害，以典型断面为例，对特殊条件下隧道的监控量测方案、监测结果及治理措施进行了研究。结果表明:对大变形灾害断面，通过制定针对性的监控量测方案，可以对选取合理有效的工程处置措施提供有力的依据。
　　(3)通过对长期监测断面得到的数据分析，杜家山隧道二衬轴力及弯矩值均较大，而安全系数虽基本满足规范要求，但是富裕不足，二衬结构出现风险的几率较大。结果表明，以杜家山隧道为典型代表的绢云千枚岩具有软弱破碎，抗压强度低，粘聚力小，围岩自承能力差，且围岩蠕变时间很长的特点。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 存在的问题

1．4 研究的目的及内容

第2章 杜家山隧道工程概况

2．1 工程概况

2．2 隧址区工程地质条件

2．2．1 地层岩性

2．2．2 地质构造

2．2．3 水文地质

2．3 隧道围岩分级及设计参数建议

2．4 杜家山隧道设计分析

2．5 本章小结

第3章 常规条件下千枚岩隧道监控量测方案的确定及围岩稳定性分析

3．1 必测项目监测方法

3．1．1 地质及支护状态观察

3．1．2 隧道周边收敛监测

3．1．3 隧道拱顶下沉监测

3．1．4 洞口、浅埋段地面沉降监测

3．2 监控量测数据处理及安全信息反馈

3．2．1 时程曲线

3．2．2 回归分析

3．2．3 安全措施

3．3 杜家山典型断面监控量测数据分析

3．3．1 洞内外观测

3．3．2 地表测量

3．3．3 洞内拱顶下沉和水平收敛

3．4 本章小结

第4章 特殊条件下千枚岩隧道监控量测方案的确定及隧道稳定性研究

4．1 杜家山隧道k15+119二衬剥落段监测分析

4．1．1 监测点方案的制定

4．1．2 监测结果分析

4．1．3 监测结果总结及工程措施建议

4．2 杜家山隧道K15+544～K15+545塌方段附近监测分析

4．2．1 监测结果分析

4．2．2 隧道塌方原因分析及工程措施建议

4．3 本章小结

第5章 千枚岩隧道结构长期安全性分析

5．1 隧道长期监测断面的选择

5．1．1 长期监测断面选择原则

5．1．2 监测断面选择

5．1．4 长期监测系统布置与监测元件安装

5．1．5 长期监测系统组成

5．2 二次衬砌安全性分析

5．2．1 安全系数计算方法

5．2．2 隧道的安全性分析

5．3 本章小结

第6章 结论与建议

6．1 主要研究结论

6．2 建议及存在的问题

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参与的科研项目