【摘 要】
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土石混合体作为一种区别于均质土体和破裂岩体的复杂地质结构,其内部排列着不同形状、尺寸、粗糙程度以及数量的碎石体,具有明显的非均匀性、离散性和各向异性,严重影响着穿
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土石混合体作为一种区别于均质土体和破裂岩体的复杂地质结构,其内部排列着不同形状、尺寸、粗糙程度以及数量的碎石体,具有明显的非均匀性、离散性和各向异性,严重影响着穿越土石混合体地层的隧道围岩稳定,常引起塌方、冒顶、仰拱隆起、支护结构损伤甚至是衬砌结构的整体失稳等现象。本文针对G314国道公格尔隧道进出口段围岩为土石混合体地层的工程特点,采用现场原位试验及数值模拟计算等方法,分析不同含石率及粗糙度土石混合体的力学性质,并据此应用数值模拟计算和现场监控量测的方法,分析隧道土石混合体围岩稳定性,为隧道土石混合体围岩稳定控制提供参考。主要工作和研究成果如下:(1)通过现场原位试验,分析了土石混合体的粒径分布情况,研究并获得了土石混合体的强度和变形特征;(2)根据现场土石混合体筛分试验结果和地质勘察资料,基于土石混合体对数正态随机分布结构理论,应用MATLAB数值计算软件和Flac3D有限差分软件进行了土石混合体三轴压缩数值模拟试验,获得了不同含石率、粗糙度土石混合体的力学性质及变形特征;(3)基于土石混合体的力学性质,采用数值计算的方法,分析了隧道不同开挖方法、埋深及含石率土石混合体围岩的变形及稳定特征,并提出了确保围岩稳定的加固措施;(4)进行了隧道土石混合体围岩变形监控量测,为其稳定性分析和变形控制提供了依据。
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