佛岭隧道洞口浅埋软弱围岩段施工方法.研究

《佛岭隧道洞口浅埋软弱围岩段施工方法.研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、致谢本论文是在导师刘保国教授精心指导下完成的，从选题、构思到最终定稿，导师都给予了我悉心的指导，可以说论文的一字一句都凝结着导师的汗水与心血，两年来，在学习、工作和生活等各方面都得到了导师无微不至的关怀和极大的支持。导师渊博的知识、谦虚的态度、严谨治学和不断进取的精神以及高尚的情操深深地影响和感染着我，这一切都将使我终生受益。值此论文完成之际，谨向恩师刘保国教授致以最真诚的敬意和最衷心的感谢。感谢岩石力学教研室乔春生教授、刘开云老师的悉心指导和无私关怀，他们在论文研究过程中给了我大量宝贵意见和建议，使我受益匪浅，事半功倍。感谢隧道与岩土中

2、心的老师们，是诸位老师从学科的理论知识、科研的方法、学科的发展方向等多个方面给予了我深深的教诲。特别在此表示最真诚的感谢和最崇高的敬意。感谢教研室的博士师兄时洪斌、刘文彬、李少刚、崔少东、徐冲、张风的大力支持，感谢硕士师弟陈岩、卢宁宁、贾伟的积极配合。感谢同窗好友汪磊、王建、王超、李欢、张勇、赵乐之等同学给予我学业和生活上的热心帮助和大力支持。最后特别感谢我的父母和兄弟姐妹，多年来，他们的理解、支持、关心和无私的爱是我求学的最大动力和坚实的后盾，是他们的支持才使我能坚强地面对各种困难和挑战。在此，向他们表示最深切的感谢与祝福!1绪论1．1

3、选题依据及研究目的1．1．1选题依据近十年来，国家加大了包括公路在内的基础设施建设投资力度，高速公路建设迅猛发展，随着公路建设的发展，我国公路隧道在数量和规模上有了很大的发展，施工技术也有了很大的提高。目前，隧道工程矿山法施工中，已普遍采用了新奥法；岩石隧道施工中采用了钻爆法掘进，并开始使用高效的掘进机施工。高速公路的快速发展，极大提高了我国公路网的整体技术水平，优化了路网结构，改善了交通运输条件，对缓解交通运输的“瓶颈’’制约发挥了重要作用，有力地促进了我国经济发展和社会进步。随着高速公路建设的进一步深入，山区高速公路正进入快速发展期，

4、建设难度进一步加大，特别是高速公路受到线形、技术指标限制，促进了公路隧道的迅速发展。公路隧道能有效缩短行车里程、节约运费、节约能源、减少汽车损耗、同时节约土地、保护环境等。因此，隧道建设是山区公路运输事业发展和经济社会发展的需要，也是实施可持续发展战略的需要。随着西部大开发战略的实施，公路建设更多地向山区发展，公路隧道已经迎来蓬勃发展的大好时机。然而，作为隧道咽喉的洞口段因围岩状况相对洞身段差，风化破碎严重，开挖后围岩变形大，成洞困难，容易发生坍塌冒顶等事故等情况，成为了整个工程施工工期控制和成本控制的重要部位。由于隧道洞口段最普遍的一个

5、特点是围岩软弱破碎，因此采取恰当的支护技术，安全、经济、快速地完成洞口段支护，如何采取更为有效的施工方法实现顺利进洞，确保隧道洞口段施工安全和运营安全就显得重要而迫切了。由于隧道洞口段多属于强风化带，围岩一般比较破碎，而且通常夹有土层，覆盖层一般也比较薄，那么对于这种不利于土体成拱的条件下，怎样合理利用好各种施工方法，在确保安全的前提下，降低工程投入，提高工作效率，同时加强对岩层的破坏机理研究，各种支护方法和围岩之间的相互作用的研究，这些工作是目前急需解决的。此外，地质的好坏左右着工程的造价、施工的难易、施工的安全，是隧道成败的直接因素，

6、但不是决定因素。由于地质勘探的局限性和地质条件的复杂性及多变性，隧道施工过程中经常会遇到突然变化的地质条件、意外情况等，需要调北京交通大学硕士学位论文整施工方案、施工技术方案和施工进度计划，这也是需要研究解决的现实问题。1．1．2研究目的本文所研究的佛岭隧道进口的围岩很差，且偏压严重。隧址区发育5条大断层，以F3和F4断层影响最大，F1影响最小。断层使围岩级别降低，破碎带处为V级，影响带为Ⅳ级，易产生洞顶坍落、冒顶，成洞条件变差。由于岩浆形成后冷凝收缩形成裂隙，特别与围岩接触处，节理裂隙十分发育，岩石破碎，使围岩级别降低，接触带处为V级，

7、易产生洞顶坍落、冒顶，成洞条件变差。隧道进口段和出口段，节理裂隙及风化裂隙极为发育，岩体呈碎裂状，局部呈散体状结构，隧道施工开挖切削原有山坡和山体，破坏其原有平衡，会造成落石、掉块及坍塌。隧道进出口于山体一侧通过；特别左线进口处发育一小冲沟，地形较陡。隧道在此穿越，易由隧道拱肩覆盖层厚度差异过大而形成偏压。该隧道围岩地质情况复杂，动态施工过程对围岩产生比较大的影响，为考察施工过程对围岩和隧道结构稳定性的影响，在假定考虑的工况及场地条件下，建立尽可能逼近实际问题的三维有限元法数值分析模型进行模拟计算分析，研究因隧道动态施工触发围岩应力和塑性

8、区的特性，及其对隧道结构的影响。研究在断层破碎带多、偏压明显和围岩稳定性差且潜在涌水量较大的复杂地质条件下长大隧道施工关键技术，其成果将直接应用于佛岭隧道的设计优化和施工管理，以保证隧道施工安