【摘 要】
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泥岩遇水时会发生软化膨胀并且发生流变变形,是一直困扰隧道工程施工的难题,本文以牡绥线双丰隧道富水泥岩段为工程依托,采用理论分析、监控量测、数值模拟相结合的方式,对富
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泥岩遇水时会发生软化膨胀并且发生流变变形,是一直困扰隧道工程施工的难题,本文以牡绥线双丰隧道富水泥岩段为工程依托,采用理论分析、监控量测、数值模拟相结合的方式,对富水泥岩段隧道的支护参数进行优选分析,论文的主要研究内容如下:(1)在查阅大量国内外相关文献的基础上,全面分析隧道支护结构设计理论及支护参数优化的理论和方法,综合比较选择合理的支护理论和围岩稳定性研究方法,从而指导隧道的支护参数设计。(2)通过理论分析了泥岩的工程特性,归纳了隧道失稳破坏的形式,总结了影响隧道稳定性的因素,并对隧道支护体系中的超前支护、锁脚锚管、钢拱架、喷射混凝土及二次衬砌的作用机理和支护特点进行了分析。(3)通过双丰隧道DK465+362断面的监控量测,研究了富水泥岩段隧道开挖后围岩变形、围岩压力、接触压力及支护受力的变化规律,为类似地层条件下隧道的设计和施工提供一定的参考依据。(4)结合双丰隧道富水泥岩段的施工方法及支护设计参数,利用MIDAS-GTS有限元分析软件,对隧道周边围岩的塑性区、位移场及支护结构的受力进行分析,从而优优选包括锁脚锚管的长度、锁脚锚管角度、锁脚锚管直径、钢拱架型号、喷射混凝土厚度、二衬衬砌厚度在内的支护参数。分析结果表明富水泥岩段隧道宜采用支护参数为:长度7m、下斜角度22.5°、直径89mm的锁脚锚管,型号I22a的钢拱架,厚度35cm的喷射混凝土、厚度50cm的二衬衬砌。
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