含软弱夹层陡倾岩层中地铁车站围岩稳定性研究

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1、含软弱夹层陡倾岩层中地铁车站围岩稳定性研究重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：龙帅指导教师：靳晓光教授兼职导师：唐浩峰教授级高工学位类别：工程硕士（建筑与土木工程领域）重庆大学土木工程学院二O一五年五月StudyonStabilityofSurroundingRockofSubwayStationinSteepRockwithWeakIntercalationAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfe

2、ssionalDegreeByLongShuaiSupervisedbyProf.JinXiaoguangPluralisticSupervisedbySeniorEng.TangHaofengSpecialty:ME(ArchitectureandCivilEngineeringField)CollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要重庆市轨道交通环线莲花村站为暗挖大断面车站，其场地岩层倾角大，且部分地段存在软弱夹层，在此

3、复杂工程条件下研究围岩稳定性很有现实意义。论文以重庆市轨道交通环线莲花村站为依托，采用理论分析、现场监测和数值模拟等方法对陡倾岩层中隧道围岩稳定性进行研究。主要工作及研究成果如下：①在前人研究成果的基础上，总结分析层状岩体的破坏类型及破坏机制，概括出陡倾岩层中常见的5种破坏类型；分析大跨度暗挖车站常用的开挖方法及其优缺点；总结分析软弱夹层特性对围岩稳定性的影响。②根据工程地质条件，建立暗挖车站双侧壁导坑法和三台阶法施工过程的二维有限元数值分析模型，研究围岩的变形和应力特征。分析结果表明：对所研究的工程地段来说，采用三台阶法施工更为

4、科学、合理、快速，在实际施工中也证实了采用三台阶法更适合依托工程。③建立砂质泥岩-砂岩陡倾岩层暗挖车站三维有限元模型，从围岩变形特征、应力特征及塑性区分布特征三个方面，对车站开挖过程中的围岩位移、应力、时间及空间效应进行了研究。分析结果表明：围岩的位移、应力及塑性区表现出明显的非对称性，且在砂质泥岩-砂岩接触面两侧出现位移错动现象。④结合工程实际，设计了六种不同的软弱夹层分布的工况，通过数值模拟分析陡倾岩层中软弱夹层的分布对车站围岩稳定性的影响。分析结果表明：软弱夹层的分布位置对暗挖车站不同部位的围岩位移及应力影响十分明显，这对含

5、软弱夹层的类似工程的设计与施工有很好的指导意义。关键词：地铁车站，陡倾岩层，软弱夹层，施工方法，围岩稳定性I英文摘要ABSTRACTThegeologicalconditionofChongqingsubwayringlineLianhuacunstationiscomplex,anditisasteeplylayeredrockmassandcomeswithpartofweakintercalation,besidesduetolargesection,soitisveryimportanttostudyonthestabil

6、ityoftunnelsurroundingrock.Thispapermainlystudiesonthestabilityoftunnelsurroundingrockbytheoreticalanalysis,fieldmonitoringandnumericalsimulation.Themainworkandresearchresultsareasfollows:①Basedonthepreviousresearchresults,thispaperanalysesthedestructiontypesandthedes

7、tructionmechanismoflayeredrockmass,andsummarizes5typicaldestructiontypesinsteeprock;andthispaperanalysestunnelexcavationmethodsandtheiradvantagesanddisadvantagesinlargesection;andthispapersummarizesthefactorswhichinfluencethesurroundingrockstabilitywithweakintercalati

8、on.②Accordingtotheengineeringgeologicalconditions,thispaperbuildstheirstwo-dimensionalfiniteelementmodleofthreebenchmethodan