山嶺隧道洞口段圍巖變形特征及其控制技術研究.pdf

1、本文主要結合貴州省多座山嶺隧道的工程實際情況,通過現(xiàn)場監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理、調查分析和數(shù)值模擬等手段,對山嶺隧道洞口段圍巖變形特征及控制技術進行了研究分析,具體從隧道圍巖變形特征的時空效應入手,以仰坡坡率、圍巖級別、施工工法等因素為變量對隧道圍巖變形和穩(wěn)定性進行了分析。隧道開挖改變圍巖本已平衡的應力場,引起圍巖變形,形變又導致隧道圍巖應力重分布,這一復雜的演變過程影響到了隧道結構的穩(wěn)定性,尤其是山嶺隧道洞口段圍巖埋深淺,圍巖應力受地形影響大,

2、隧道圍巖受力狀態(tài)非常復雜,此時隧道穩(wěn)定性對環(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上,運用相關理論對圍巖變形進行準確的預測并提供有效的控制措施是本文的研究成果。
　　本文以貴州省境內多座山嶺隧道為工程依托,采用現(xiàn)場監(jiān)控、理論分析和數(shù)值計算等方法對山嶺隧道洞口段圍巖變形特征及其控制技術進行了研究,主要取得了如下成果:
　　(1)總結了山嶺隧道洞口段圍巖變形監(jiān)測技術和影響因素,通過現(xiàn)場監(jiān)控量測和數(shù)據(jù)處理分析得到

3、了山嶺隧道洞口段圍巖變形特征,分別從時間效應和空間效應入手做了進一步闡述,對洞口圍巖大變形進行監(jiān)測分析,總結了山嶺隧道洞口圍巖大變形特征。
　　(2)采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件進行數(shù)值計算,分別以圍巖級別、仰坡坡高、仰坡坡率、施工工法為變量對隧道施工過程進行數(shù)值模擬,數(shù)值模擬結果說明:圍巖級別對破壞區(qū)分布范圍有較大的影響,坡高與仰坡坡率對位移場有決定性作用,合理的施工工法能有效改善圍巖受力狀態(tài)和擾動范圍。登攀隧道晴隆端洞口段彈塑

4、性三維數(shù)值計算結果表明:掌子面前方9m范圍內圍巖有預變形,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結構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)對支護結構支護機理展開了初步探討,基于此探討結果對具體的大變形情況提出了相應的支護措施;采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡對山嶺隧道洞口段圍巖變形進行預測,總結了一套山嶺隧道洞口段圍巖變形控制技術。結合工程實際情況,就山嶺隧道洞口段施工事故原因和處理措施進行了