槐树岭隧道围岩稳定性分析

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1、妻错技大学学位论文独创性说明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：曼卞蔫日期：2岬．6。I。学位论文知识产权声明书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论

2、文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：熟干毪指导教师签名：1绪论1．1论文选题依据我国是一个多山国家，山地、丘陵、高原等山区面积占全国面积的三分之二，尤其是在西部地区，山区的覆盖面积更大。随着西部大开发脚步的迈进，为了满足西部经济发展日益增长的需求，国家投入大量的精力致力于西部公路交通行业。因此，隧道作为公路建设

3、中的“咽喉’’工程，其重要性也就突显出来。隧道的开挖和修建不可避免的涉及稳定性的和可靠性的评价研究【lJ，隧道的稳定性研究也就成为一个重要课题。二十一世纪，我国的铁路、公路建设重点将西移，其中公路建设将以高等级公路和中西部公路为主，从而形成我国贯穿南北、东西的公路干线网，在这些公路中，将需要修建大量的公路隧道，特别是长大公路隧道[21。近几年，在国家大量投资修建高等级公路的同时，公路隧道修筑规模及数量有较大的发展。已建成华蓥山隧道(4．8km)、二郎山隧道(4．2km)、大溪岭隧道(长4．1km)、中梁山隧道(3．1km)、打浦路隧道(2．76km)等特长隧道，

4、国内最长公路隧道秦岭终南山公路隧道(长约18．004km)也已建成运营。据不完全统计，我国已建成公路隧道2889余处。这些隧道对促进我国国民经济的发展、改善交通运输环境等方面起着重要的作用。为了适应隧道设计与施工技术的发展需求，国内外学者自19世纪开始，对隧道围岩稳定进行了大量的理论与试验研究。文中对这些研究方法进行了全面的阐述，并在此基础以依附工程实例对隧道围岩稳定性进行了研究，为施工提供理论依据。连霍国道主干线横贯我国的东、中、西部地区，全长4395km，是国家规划的“五纵七横"中的“第四横"，是国道主干线公路网中最重要的线路之一，也是国际“新丝绸之路”的组

5、成部分。拟建的国道主干线(GZ45)连云港至霍尔果斯陕西境宝鸡至牛背高速公路，是连霍国道主干线的重要组成部分，也是陕西省“米”字型公路主骨架中“一横’’的重要组成部分。路线所经地区东部局部属渭河河谷平原区，地形平坦；中西部大部分地区属于秦岭山区，为低山丘陵～低中山地貌。山体主体为基岩，多数低山顶部有黄土覆盖，山势低，山脊起伏较平缓，近河的山顶高程一般800"'-"1000m，相对邻近沟谷的相对高差100"--'350m，地形相对高差较大。槐树岭隧道位于宝鸡市渭滨区晁峪乡黄吧沟沟口，左线隧道长1071．55m；右线长1050．OOm，均属长隧道。槐树岭隧道是连云港

6、至霍尔果斯陕西境宝鸡至牛背高速公路的一个重要环节，对槐树岭隧道稳定性的研究直接影响到西部地区经济发展。西安科技大学硕士学位论文1．2国内外研究现状围岩稳定是隧道安全运行的基本条件【3J，因此维持围岩稳定也就成为了隧道工程中最基本的问题。目前国内外学者在隧道围岩稳定性研究方面做了很多工作并取得了许多研究成果。围岩稳定性是一个力学问题，许多学者一直采用力学分析方法对隧道进行研究，因此力学分析方法在隧道稳定性分析中占据主导作用【4】。1．2．1隧道围岩稳定性理论研究现状(1)力学分析方法围岩压力理论主要经历了古典地压理论、散体压力理论及现在广泛应用的弹性力学理论、塑性

7、力学理论【5】。20世纪初，Haim、Rankine等提出了古典地压理论，该理论认为作用在支护结构上的竖向荷载时上覆岩土体的重量yH，但是该理论只适用于浅埋隧道：1907年普氏根据对工程中围岩塌落的观察和室内模型试验提出了塌落拱理论，该理论认识到了围岩的自承能力，使用于松散介质中衬砌机构的压力计算；1942年太沙基(Terzaghi)提出了松散介质平衡理论，实质上与普氏公式是一致的，适用于浅埋隧道；实际工程中，隧道开挖后由于卸荷作用使围岩应力发生重分布，并出现应力集中。如果围岩应力小于岩体弹性极限强度，这时围岩处于弹性状态，反之围岩将部分进入塑性状态，但局部区域

8、进入塑性状态并不意味着围