凝灰岩地层大断面隧道围岩流变特性及变形控制技术研究

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1、中图分类号UDCU25624硕士学位论文学校代码密级10533凝灰岩地层大断面隧道围岩流变特性及变形控制技术研究ResearchonRheologicalPropertiesandDeformationControlTechnologyofSurroundingRockinTuffFormationLarge--sectionTunnel作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：李习平土木工程桥梁与隧道工程土木工程阳军生教授张学民副教授答辩委员会主席—术中南大学2013年5月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究

2、成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：垂鱼年日期：4芝JL年五月土日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通

3、过网络向社会公众提供信息服务。储虢地L翩签名递吼止年』月卫日凝灰岩地层大断面隧道围岩流变特性及变形控制技术研究摘要：本文以六沾复线三联隧道凝灰岩地段为依托，基于现场调研、室内试验、现场监测和数值分析四种手段，研究了凝灰岩地层的物理力学特性，探讨了凝灰岩地层大断面隧道的大变形机理、大变形分级以及大变形控制技术。本文主要内容和研究成果如下：(1)基于现场监测与测试，探讨了凝灰岩地层的大变形机理，得出三联隧道凝灰岩地段变形的最大特点在于变形持续时间长、变形量大，且水平收敛比拱项沉降大；(2)通过物理性质试验、三轴压缩试验和三轴流变试验，获得了凝灰岩的物理力学特性参数。室内试验结果表明，

4、三联隧道凝灰岩具有明显的流变性，采用H-K模型可较好地描述其流变特性；(3)采用“考虑流变”和“不考虑流变"两种思路对凝灰岩地层大变形进行了数值模拟，“考虑流变”情形的模拟结果更接近实际情况，验证了H-K模型的适用性：(4)研究了围岩与支护结构的共同作用机理，确定了不同岩性组合情况的预留变形量，并制定了其控制标准；采用综合系数法对隧道围岩大变形进行等级划分，并给出了相应大变形等级的防治措施。以上研究成果在三联隧道凝灰岩地段施工中获得了应用。实践表明，该成果有效地确保了凝灰岩地层隧道的施工安全和质量，并可为后续类似工程提供一定的参考。本文有图41幅，表31个，参考文献100篇。关键

5、词：凝灰岩地层；大断面隧道；数值分析；流变试验；大变形控制技术分类号：U25ResearchonRheologicalPropertiesandDeformationControlTechnologyofSurroundingRockinTuffFormationLarge-·sectionTunnelAbstract：BasedonconstructionofSanliantunnelintuffgroundinLiuzhandoubletrackingrailways，thisarticlestudiesonthephysicalandmechanicalproperties

6、oftuffformation，anddiscussesthemechanism，classificationandcontrolTechnologyoflargedeformationinlarge—sectionandtufftunnelbymeansoffieldinvestigations，indoortests，fieldmonitoringandnumericalsimulation．Themainresearchcontentsandresultsinthispaperareasfollows：(1)Byfieldmonitoringandtests，thispap

7、erstudiesonthelargedeformationmechanismoftuffstratum，whichshowsthatthemostprominentcharacteristicsofSanliantunnelintuffformationarelongtimeoflastingdeformationaswellaslarge-scaledeformation，andhorizontalconvergenceislargerthancorrespondingcro