【摘 要】
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断层是岩层大量应变能积聚到一定程度而产生的一种不连续构造体,断层带岩体整体性差、承载力低,在隧道施工过程中极易引起塌方。研究断层带深埋隧道稳定性因素及开挖方案,对
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断层是岩层大量应变能积聚到一定程度而产生的一种不连续构造体,断层带岩体整体性差、承载力低,在隧道施工过程中极易引起塌方。研究断层带深埋隧道稳定性因素及开挖方案,对于减小断层等特殊地质对隧道稳定的不利影响,解决断层带深埋隧道在设计和施工中面临的关键问题具有重大工程意义。本文以浙江省苍南县石塘隧道为工程背景,在参阅大量相关文献资料的基础上,针对上述问题进行了系统的分析和研究。(1)采用有限差分软件Flac3D对断层带深埋隧道不同循环进尺施工过程进行数值模拟,通过分析隧道施工过程中相同监测断面围岩变形、应力变化及塑性区分布等力学特征,得出隧道开挖最优循环进尺;在此基础上,得出不同埋深、断层宽度对断层围岩的影响规律,为隧道后续施工进行指导。(2)对断层带深埋隧道不同施工方案进行数值模拟,分析了在不同开挖方案下不同断面围岩变形、应力及塑性区的差异,以了解隧道在施工过程中的薄弱环节,为科学指导施工提供参考。(3)通过对比不同施工方案下的隧道断层处断面围岩变形、应力释放及塑性区分布情况,分析了断层断面围岩的稳定性,得到合理施工方案。本文立足于学科前沿,采用先进的数值计算方法与分析手段,对断层带深埋隧道稳定性因素以及隧道开挖方案的合理性进行了研究,具有较高的工程应用价值,为系统开展穿越深埋隧道断层带研究提供了一种有效的分析手段。
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