基于破碎围岩条件的小间距隧道围岩稳定性分析

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1、长沙理工大学硕士学位论文基于破碎围岩条件的小间距隧道围岩稳定性分析姓名：邓超荣申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：黄生文20100401摘要我国地形、地质条件十分复杂，在高等级公路建设中经常要修建隧道工程。由于特殊地质与地形条件限制，隧道间距难以满足规范要求，在综合技术与经济等方面的比较后，路线不宜改变时，常常采用小间距隧道结构形式。在隧道进出口，有时也会因客观因素影响，碰到隧道纵穿滑坡的情况出现，在此种地质环境下开挖隧道，隧道围岩的稳定性是十分值得研究的。本论文厦(门)蓉(成都)高速公路湖南省汝(城)郴(州

2、)段的破石界II号隧道，在新奥法基本思想指导下，采用有限差分数值模拟程序FLAC3D建立三维数值计算模型，对小间距段施工进行模拟，分析施工过程中隧道围岩的稳定性。得出在隧道施工进程中，小间距隧道的应力变化规律及位移变化规律、前进洞与后进洞的空间影响规律和破碎围岩条件下小间距隧道两隧道间的合理距离等。且通过数值模拟计算结果与工程建设中的控监测量数据对比表明：数值分析所得的结果是合理、可行的。另外，通过对纵穿滑坡隧道段施工的模拟分析，得出在隧道开挖进程中，隧道围岩的竖向位移及应力变化规律、纵向位移及应力变化规律、隧道初

3、期支护受滑坡滑动影响的应力变化规律，研究讨论了滑坡滑动与隧道开挖之间的相互影响，从而深入分析纵穿滑坡隧道开挖过程中隧道围岩的稳定性。本文的研究，对今后类似工程的修建具有一定的实际指导意义。关键词：破碎围岩：小间距隧道；滑坡；围岩稳定性；FLAC3DABSTRACTDuetocomplicatedtopographicalandgeologicalconditions，theconstructionsofhigh·gradehighwaysunavoidablymeetwithlotsoftunnelprojects

4、．Limitedtospecialgeologicalandtopographicalconditions，thespaceoftunnelscan’tsatisfytherequestsoftechnicalcodes．Consideringthetechnologyandeconomyaspects，smallspacingtunnelsareusuallyconstructedwhentheroutinearenotchanged．Theentranceorexitofthetunnelwillgothrou

5、ghthelandslidesometimesduetosomeobjectivefactors．Thestabilityofsurroundingrocksisworthresearchinginsuchconditions．BasedonthePoshijieIIhighwaytunnelproject，conductedbytheNATM，thethree—dimensionalnumericalmodelisbuiltbyusingFLAC3D．Thesmallspacesectionissimulated

6、andthestabilityofthesurroundingrocksisanalyzed．Thechangingregularityofstressanddisplacementofthesurroundingrocks，theruleofspatialeffectsbetweentheforwardholeandbackholeandthereasonabledistancebetweenthetwotunnelssurroundedbybrokenrocksareobtained．Thecomparison

7、betweenthenumericalsimulationresultsandtheactualcontrolmonitoringdatashowsthattheresultsofnumericalanalysisarereasonableandfeasible．Inaddition，accordingtotheanalysisofthesimulationofthetunnelthroughthelandslide，theverticalandlateraldisplacementaswellasthechang

8、ingregularityofthesurroundingrocksandchangingregularityofthestressoftunnelliningaffectedbylandslideintunnelconstructionareobtained，theinteractionbetweenthelandslideandtunnelexcavat